หลอดรูเบนส์หรือที่รู้จักกันในชื่อหลอดเปลวไฟคลื่นนิ่งหรือเรียกง่ายๆ ว่าหลอดเปลวไฟเป็น อุปกรณ์ ทางฟิสิกส์สำหรับสาธิตคลื่นนิ่ง เสียง ในหลอด คิดค้นโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันไฮน์ริช รูเบนส์ในปี ค.ศ. 1905 มันแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นเสียงและความดันเสียง ได้อย่างชัดเจน คล้ายกับ ออสซิลโลสโคปแบบดั้งเดิมปัจจุบันมีการใช้งานเพียงบางครั้งเท่านั้น โดยทั่วไปใช้สำหรับการสาธิตในการเรียนการสอนวิชาฟิสิกส์

ท่อโลหะยาวถูกเจาะรูตามแนวยาวด้านบนและปิดผนึกที่ปลายทั้งสองข้าง โดยปลายข้างหนึ่งต่อกับลำโพงขนาดเล็กหรือเครื่องกำเนิดความถี่ ส่วนอีกข้างต่อกับแหล่งจ่ายก๊าซไวไฟ (เช่น ถัง โพรเพน ) ท่อถูกเติมด้วยก๊าซ และก๊าซที่รั่วออกมาจากรูเจาะจะถูกจุดไฟ หากใช้ความถี่คงที่ที่เหมาะสม จะเกิดคลื่นนิ่งขึ้นภายในท่อ เมื่อเปิดลำโพง คลื่นนิ่งจะสร้างจุดที่มีความดันแกว่ง (สูงและต่ำ) และจุดที่มีความดันคงที่ (จุดนิ่ง) ตามแนวยาวของท่อ บริเวณที่มีความดันแกว่งเนื่องจากคลื่นเสียง ก๊าซจะรั่วออกจากรูเจาะในท่อน้อยลง และเปลวไฟจะต่ำลง ณ จุดเหล่านั้น ส่วนที่จุดสูงสุดของความดัน เปลวไฟจะสูงขึ้น ที่ปลายท่อ ความเร็วของโมเลกุลก๊าซเป็นศูนย์ และความดันแกว่งสูงสุด ดังนั้นจึงสังเกตเห็นเปลวไฟสูง สามารถกำหนดความยาวคลื่นได้จากค่าต่ำสุดและสูงสุดของเปลวไฟโดยการวัดด้วยไม้บรรทัด

เนื่องจากความดันเฉลี่ยตามเวลาเท่ากันทุกจุดในท่อ จึงไม่สามารถอธิบายความสูงของเปลวไฟที่แตกต่างกันได้โดยตรง ความสูงของเปลวไฟเป็นสัดส่วนกับการไหลของก๊าซดังแสดงในรูป ตามหลักการของเบอร์นูลลีการไหลของก๊าซเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของความแตกต่างของความดันระหว่างภายในและภายนอกท่อ ซึ่งแสดงในรูปสำหรับท่อที่ไม่มีคลื่นเสียงนิ่ง จากข้อโต้แย้งนี้ ความสูงของเปลวไฟขึ้นอยู่กับความดันเฉพาะที่และขึ้นอยู่กับเวลาแบบไม่เป็นเชิงเส้น การไหลเฉลี่ยตามเวลาจะลดลงที่จุดที่มีความดันแกว่งไปมา ดังนั้นเปลวไฟจึงต่ำลง^{[ 1 ]}

ไฮน์ริช รูเบนส์เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เกิดในปี 1865 แม้ว่าเขาจะทำงานร่วมกับนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงมากกว่า เช่นแม็กซ์ พลังค์ที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลิน ในงานพื้นฐานบางส่วนของฟิสิกส์ควอนตัม แต่เขาเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากหลอดเปลวไฟของเขา ซึ่งได้รับการสาธิตในปี 1905 หลอดรูเบนส์ดั้งเดิมนี้เป็นท่อความยาวสี่เมตรที่มีรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ประมาณ 100 รู เว้นระยะห่างเท่าๆ กันตลอดความยาว^{[ 2 ]}

เมื่อปลายท่อถูกปิดผนึกและมีการสูบก๊าซไวไฟเข้าไปในอุปกรณ์ ก๊าซที่รั่วไหลออกมาสามารถจุดไฟได้จนเกิดเป็นเปลวไฟเรียงกันเป็นแถวที่มีขนาดใกล้เคียงกัน เมื่อมีการส่งเสียงจากปลายด้านหนึ่งโดยใช้ลำโพง ความดันภายในจะเปลี่ยนแปลงไปตามความยาวของท่อ หากเสียงมีความถี่ที่ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง ความยาวคลื่นจะมองเห็นได้ในเปลวไฟเรียงกัน โดยเปลวไฟที่สูงที่สุดจะเกิดขึ้นที่จุดความดันแอนติโนด และเปลวไฟที่ต่ำที่สุดจะเกิดขึ้นที่จุดความดันโนด จุดความดันแอนติโนดสอดคล้องกับตำแหน่งที่มีการบีบอัดและการคลายตัวมาก ที่สุด ^{[ 1 ]}

สถิติโลกกินเนสส์สำหรับท่อรูเบนส์ที่ยาวที่สุดได้รับการบันทึกในปี 2019 เมื่อรายการวิทยาศาสตร์ Kvark สร้างท่อรูเบนส์ยาว 10 เมตรที่Saku Suurhall ^{[ 3 ]}

หลอดรูเบนส์จัดแสดงอยู่ที่The Exploratoryในบริสตอล ประเทศอังกฤษจนกระทั่งปิดตัวลงในปี 1999 นิทรรศการที่คล้ายกันซึ่งใช้ลูกปัดโพลีสไตรีนแทนเปลวไฟจัดแสดงอยู่ที่ ศูนย์วิทยาศาสตร์ At-Bristolจนถึงปี 2009 ^{[ 4 ]}นักเรียนสร้างแบบจำลองหลอดรูเบนส์ในนิทรรศการวิทยาศาสตร์ของโรงเรียน

การจัดแสดงนี้ยังพบได้ในภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยหลายแห่ง^{[ 5 ]} งานแสดงฟิสิกส์หลายงานก็มีเช่นกัน เช่น มูลนิธิ Rino ^{[ 6 ]} (เนเธอร์แลนด์), Fysikshow Aarhus (เดนมาร์ก), Fizika Ekspres (โครเอเชีย) และ ÅA Physics show (ฟินแลนด์) ^{[ 7 ] [ 8 ]}

รายการ MythBustersยังได้นำเสนอการสาธิตในตอน "เครื่องดับเปลวไฟด้วยเสียง" ในปี 2007 อีกด้วย^{[ 9 ]}รายการ The Greatest Show Ever ของ The Daily Planet ^{[ 10 ]}ได้จัดการแข่งขันที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ของแคนาดา 5 แห่งแข่งขันกันเพื่อหาการทดลอง/การจัดแสดงที่ดีที่สุด ศูนย์วิทยาศาสตร์ของเอดมันตัน (Telus World of Science) ได้ใช้หลอดรูเบนส์และชนะการแข่งขัน รายการพิเศษนี้ถ่ายทำเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม 2010 ทิม ชอว์ ในรายการ Street Genius ทางช่อง National Geographic Channel ก็ได้นำเสนอหลอดรูเบนส์ในตอนที่ 18 "คลื่นแห่งไฟ" เช่นกัน

ศิลปินEmer O'Brienใช้ท่อ Rubens เป็นพื้นฐานสำหรับประติมากรรมเสียงที่จัดแสดงในนิทรรศการReturn to Normal ของเธอ ^ใน ปี 2012 ที่Wapping Projectในลอนดอน [ ^{11 ]}

• ข้อมูลเกี่ยวกับการออกแบบดั้งเดิมของรูเบนส์ในรูปแบบไฟล์ .doc
• โต๊ะไฟดนตรี!บนYouTube