Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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UP: Fachverband Umweltphysik

UP 1: Poster Session

UP 1.24: Poster

Dienstag, 15. März 2011, 18:30–20:30, P2

Rayleigh-Limit deformierter Wolkentropfen — •Denis Duft und Thomas Leisner — KIT - Karlsuher Institut für Technologie, Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Karlsruhe, Deutschland

Die elektrische Ladung auf Wolkenpartikeln beträgt in den überwiegenden atmosphärischen Situationen nur wenige bis zu einigen hundert Elementarladungen. In Gewitterwolken kann es auch zur Bildung von hochgeladenen Wolkenpartikeln mit Ladungen bis zu einigen Millionen Elementarladungen kommen. Die maximal mögliche Ladung die ein flüssiger Tropfen auf seiner Oberfläche tragen kann wurde schon 1882 von Lord Rayleigh berechnet aber erst vor einigen Jahren experimentell bestätigt. Lord Rayleigh führte dazu eine Stabilitätsanalyse infinitesimal deformierter Tropfen durch. Erst zirka einhundert Jahre später beschäftigte man sich mit der Frage, inwieweit sich die Stabilitätsgrenze durch stärkere Deformationen des Tropfens verschiebt. In dieser Arbeit berichten wir über Messungen zum Stabilitätslimit leicht deformierter hochgeladener flüssiger Tropfen. Die Tropfen wurden dazu in einem elektrodynamischen Levitator gespeichert. Die Deformation der Tropfen wurde durch Anregung falleninduzierter Schwingungen der hochgeladenen Tropfenoberfläche erzeugt. Die Analyse dieser nichtlinearen Oberflächenschwingungen erfolgte durch Messung des elastisch gestreuten Lichts und bestätigt das theoretische Modell für das Stabilitätslimit deformierter Tropfen und ermöglicht die Angabe eines auf rotationssymmetrische Deformationen erweiterten Rayleigh-Limits.