Dråbers bevægelse på oscillerende væskeoverflader

Kontakt:            Tomas Bohr, DTU Physics

Dråbe der rammer væskeoverflade.

Når man oscillerer en væske kan man, hvis væsken har en tilpas viskositet, få dråber af samme væske til at hoppe på overfladen. Dette kan lade sig gøre da der dannes en luftpude mellem dråben og overfladen; grundet oscillationen bliver denne luftpude hele tiden fornyet. Samtidig vil der, ved tilstrækkelig stor amplitude, spontant dannes ”Faraday-bølger”, et mønster af stående bølger, der fylder hele overfladen. Ved amplituder, der ligger lige under Faraday-instabiliteten kan man få dråberne til at løbe hen over overfladen, idet dråberne selv har let ved at frembringe bølger, som de så kan bevæge sig på. Dette giver en partikel-bølge vekselvirkning, som i forbavsende grad minder om kvantemekanik.

I dette projekt bliver dråbernes forskellige tilstande undersøgt med højhastighedskamera og almindelig videokamera. Fænomenet periodefordobling, som observeres i forbindelse med de løbende dråber, beskrives og det undersøges, hvorfor periodefordoblingen er nødvendig for at dråberne kan løbe. I dette fagprojekt er der gode muligheder for at få et indblik i fundamentale hydrodynamiske fænomener, bl.a. overfladebølger, viskositet og overfladespænding, og også gode muligheder for eksperimentelle undersøgelser og dataanalyse. Opdagelsen af de løbende dråber blev gjort for nylig af Yves Couder et al. i Paris, hvor disse eksperimenter stadig foregår og fagprojektet giver således et indblik i et aktivt forskningsområde.