Кіріспе
Ділді ыдыстың ішіндегі сұйықтықтағы толқындар, Фарадей толқындары деп те аталады, Майкл Фарадейдің (1791–1867) есімімен аталған. Бұл – тербелетін ыдыстағы сұйықтықта пайда болатын сызықтық емес тұрақтанған толқындар. Тербеліс жиілігі белгілі бір шекті мәннен асып кеткенде, жазық гидростатикалық бет тұрақсыз болады. Бұл құбылыс Фарадей тұрақсыздығы деп аталады. Фарадей осы толқындарды алғаш рет 1831 жылы Лондон Корольдік қоғамының «Философиялық еңбектер» журналындағы мақаласының қосымшасында сипаттаған. Егер сұйықтық қабаты тік бойымен тербелетін поршеньнің үстіне қойылса, белгілі бір тұрақсыздық шарттары орындалғанда, қозғалыс жиілігінің жартысына тең жиілікте тербелетін тұрақ толқындардың белгілі бір үлгісі пайда болады. Бұл параметрлік резонанс мәселесімен байланысты. Толқындар жолақтар, тығыз орналасқан алтыбұрыштар, тіпті шаршылар немесе квазипериодикалық үлгілер түрінде көрінеді. Фарадей толқындарын көбінесе шарап бокалындағы шарап бетіндегі ұсақ жолақтар түрінде байқауға болады, бокал қоңырау сияқты дыбыстағанда. Фарадей толқындары ән салатын ыдыстағы «фонтан» құбылысын да түсіндіреді. Фарадей толқыны және оның толқын ұзындығы кванттық механика саласындағы де Брогли теориясындағы де Брогли толқынына ұқсас, де Брогли толқын ұзындығымен аналогтық байланыста болады.
Faraday waves, also known as Faraday ripples, named after Michael Faraday (1791–1867), are nonlinear standing waves that appear on liquids enclosed by a vibrating receptacle. When the vibration frequency exceeds a critical value, the flat hydrostatic surface becomes unstable. This is known as the Faraday instability. Faraday first described them in an appendix to an article in the Philosophical Transactions of the Royal Society of London in 1831. If a layer of liquid is placed on top of a vertically oscillating piston, a pattern of standing waves appears which oscillates at half the driving frequency, given certain criteria of instability. This relates to the problem of parametric resonance. The waves can take the form of stripes, close packed hexagons, or even squares or quasiperiodic patterns. Faraday waves are commonly observed as fine stripes on the surface of wine in a wine glass that is ringing like a bell. Faraday waves also explain the 'fountain' phenomenon on a singing bowl. The Faraday wave and its wavelength is analogous to the de Broglie wave with the de Broglie wavelength in de Broglie–Bohm theory in the field of quantum mechanics.
Қолдану
[[Файл:Фарадей толқындарындағы микромасштабты бұрандалардың жиынтығы.gif|Фарадей толқындарындағы микроөлшедегі бұрандалар жиынтығы. Қатты негіздегі шаблоннан айырмашылығы, бұл сұйық негіздегі шаблонды тербеліс жиілігі мен үдеуін реттеу арқылы динамикалық түрде өзгертуге болады және әртүрлі симметриялық және периодтық үлгілер жиынтығын жасауға мүмкіндік береді. Осы құбылысты аллигаторлар жұптасу үшін де пайдаланады. Олар өкпелерін төмен жиілікте, су бетінен сәл төмен тербетеді, соның салдарынан тікенектері қозғалып, беттік толқындар тудырады. Бұл беттік толқындар негізінен Фарадей толқындары болып табылады және белгілі бір резонанстарға тән шашырау эффектін байқауға болады. Бұл эффектті екі сұйықтықты акустикалық түрде араластыру үшін де қолдануға болады. Фарадей толқындары екі сұйықтықтың арасындағы интерфейсте пайда болады, бұл екі сұйықтық арасындағы беттік ауданы артуына және сұйықтықтардың жылдам әрі толық араласуына әкеледі.