利用高速数字全息显微镜直接观测小尺度毛细波湍流
流体动力学
2023-10-18 v1 其他凝聚态物理
混沌动力学
摘要
现已知道，由高频（~MHz）超声驱动流体界面产生的毛细波呈现毛细波湍流：出现相位与波长远离驱动激励信号的波。作为理解该系统驱动的雾化现象的重要一步，这些毛细波现可使用高速数字全息显微镜研究。我们在有限输入功率范围内观察到 Zakharov-Kolmogorov 弱波湍流，并在该范围外发现更广的湍流现象。随着输入功率增加，我们观察到离散阈值，毛细波中越来越高频率的响应被驱动，各区间之间突然 onset。此处，我们采用空间分析发现毛细波响应向更高频率的此类扩展，表明毛细波空间分布中存在极少乃至从未被测量的额外信息。我们通过频率调制验证非线性共振展宽的存在，这削弱了使用 Faraday 波或参量波理论刻画这些波的合理性，而雾化并非 Faraday 波过程，此点至关重要。
引用
@article{arxiv.2310.10840,
title = {Direct observation of small scale capillary wave turbulence using high speed digital holographic microscopy},
author = {William Connacher and Jeremy Orosco and Oliver Schmidt and James Friend},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10840},
year = {2023}
}