Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 2: Strukturbildung in dissipativen Systemen

DY 2.4: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 11:30–11:45, R4

Dämpfungsmechanismen beim Einsatz der Faraday-Instabilität — •Hanns Walter Müller¹, Holger Wittmer¹ und Christian Wagner² — ¹Institut für Theoretische Physik, Universität Saarbrücken — ²Institut für Technische Physik, Universität Saarbrücken

Eine horizontale Flüssigkeitsschicht mit freier Oberfläche wird einer vertikalen Vibration ausgesetzt. Überschreitet die Antriebsamplitude eine kritische Schwelle, so wird die anfangs plane Oberfläche instabil (Faraday-Instabilität). Es entstehen geordnete Muster stehender Wellen. In der Regel befinden sich diese Wellen in subharmonischer Resonanz mit dem Antrieb.

Je nach Füllhöhe und Antriebsfrequenz kommen jedoch unterschiedliche Dämpfungsmechanismen zum tragen. Bei geringer Füllhöhen ist die Dissipation in einer dünnen bodennahen Randschicht dominant. Im Rahmen einer analytischen Theorie wird gezeigt, wie dieser Effekt gezielt dazu ausgenutzt werden kann, um Faradaywellen in harmonischer (=synchroner) Resonanz mit dem Antrieb zu erzeugen.