【在動搖流體中認出了星狀波】

天翁

【在動搖流體中認出了星狀波】

 

星和五角大樓的波峰在矽油中

在液體中的新一波現象由法國物理學家發現。

通過晃動的矽油小圓柱料理，創建團隊自發地形成一系列的模式，其中包括明星和多邊形的駐波。

計算表明形狀由"重力波"— — 非線性相互作用造成的重力是占主導地位的恢復力任何流體波的名字。

研究人員希望他們的工作可能導致更好地理解其他諸如海嘯的重力波非線性和流氓海浪。

重力波通常進行交互以線性的方式 — — 很像光波 — — 但非線性的相互作用也可以發揮重要作用，如何創建和傳播。

事實上，一些物理學家認為非線性效應可能是負責在地球的海洋中偶爾會創建"流氓"的巨型波浪。

這一研究非線性的影響，讓 · Rajchenbach、 迪迪埃 · Clamond 和阿爾方斯影片名稱在尼斯大學家搜索矽油中重力波。

水和油兩個牛頓流體，但後者是因為其更大的粘度支援較大振幅波與在實驗室工作更容易。

兩種類型的波

淺層圓柱菜肴，直徑 9 釐米並充滿了 7 毫米的油進行了實驗。

盤子被安置在一個垂直振動的舞臺上和團隊可以控制兩個參數： 頻率和振幅的振動。

與設置 8 hz 的頻率，小組注意到在小振幅波在容器的邊緣創建傳播擺動在相同的頻率作為舞臺的向內創建漣漪。

但由於振幅增加超出了約 1.55 m m，但是，兩個反傳播波出現。

這些是從這道菜的中心向外移動"離心"波和"向心"波從邊緣向內移動。

在相對較低的振幅這導致駐波模式的同心環。

仔細檢查才發現凡冠離心和向心海浪的十字架，他們做不簡單地疊加線性波浪一樣。

相反，波浪的經驗類似兩個平面波孤子過境時見到的相移。

恒星和五邊形

隨著振動幅度進一步增加到約 1.85 毫米，五個"角落"開始出現在波峰中兩波交叉的位置。

這將創建打破菜的圓形對稱的五角形的波峰。

最後，當振幅撤到 1.95 毫米，頂擺動了一個五邊形和五角星與頻率為 8 赫茲之間 （見圖）。

這種振盪結構的一項驚人功能是它不依賴于的形狀或大小的容器 — — 並甚至出現在矩形形狀的容器中。

要理解這個奇怪的行為，研究人員受到的鼓舞描述在固體晶和 quasipatterns 在毛細管波 — — 不受重力的流體中的微小波的形成的理論。

他們創造了一種理論，說 Clamond，可以預測其振幅的系統從一個駐波配置轉換到另一個 — — 但又低於預測駐波將承擔哪些形狀。

所需的新理論

Clamond 認為更多的工作需要制定一個新的理論框架，對於理解為什麼形狀表單。

事實上，他比作到目前的情況，當物理學家們沒有不好的理論理解的孤子。

但超出解釋一種好奇實驗室的現象，瞭解為什麼會形成模式可能會導致更好地理解在海洋中的非線性波。

研究描述的物理評論快報.

關於作者

麥高樂莊士敦是 physicsworld.com 的編輯器中

 

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fmar%2F07%2Fstar-shaped-waves-spotted-in-shaken-fluid