Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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DY: Dynamik und Statistische Physik
DY 12: Strukturbildung und Turbulenz II
DY 12.4: Vortrag
Montag, 26. März 2001, 11:45–12:00, S 5.5
Übergitter in der Rayleigh-Bénard Konvektion mit vertikaler Oszillation — •Werner Pesch und Oliver Brausch — Physikalisches Institut der Universität Bayreuth, 95440 Bayreuth
In einer von unten genügend stark erhitzten Flüssigkeitsschicht wird
der Wärmeleitungszustand unter Bildung der bekannten Konvektionsrollen
instabil (Rayleigh-Bénard Konvektion). Dieses ausgiebig experimentell
und theoretisch untersuchte System spielte schon immer eine wichtige Rolle
beim Verständnis von universellen Eigenschaften strukturbildender
Instabilitäten. Kürzlich wurden neuartige Muster bei zusätzlicher
vertikaler Oszillation der Schicht mit einer Frequenz ω und einer
Amplitude δ (”modulierte Schwerkraft”) beschrieben [1]. Es
existiert eine kritische Amplitude δ = δc2 (Kodimension-2
Punkt), unterhalb (oberhalb) derer das System harmonisch (subharmonisch)
der äußeren Anregung folgt. Fuer δ ∼ δc2 kommt es
zu einer kohärenten Überlagerung der entsprechenden kritischen Moden
in Form einer Viermoden-Resonanz, die qualitativ verschieden ist von der
Dreiwellen-Resonanz im Faraday-System. Man beobachtet z.B. ”Sterne”, die
sich auf einem quadratischen Gitter anordnen. Es wird berichtet über die
verschiedensten Resonanzen bei systematischer Variation von ω und
δ.
[1] J. L. Rogers, M. F. Schatz, O. Brausch, und W. Pesch,
Phys. Rev. Lett., 85 , 4281 (2000)