薄板中抛物线尾迹的实验观测
应用物理
2024-02-09 v1 光学
摘要
尾迹是由运动物体产生的介质扰动,例如船后的波浪图案或飞机后的翼尖涡流。本文报告了一项关于一种前所未见的抛物线形式尾迹的实验研究,这种尾迹出现在群速度是相速度两倍的介质中,与传统的开尔文尾迹情况相反。通过在薄板上移动激光光斑,激发出一种由共焦抛物线构成的独特尾迹图案,这源于零阶弯曲兰姆模式的二次色散关系。如果空间维度通过扰动速度和材料常数进行重新标度,我们将得到一个具有恒定抛物线焦距的单一普适尾迹。我们证明了在临界频率以上存在一个倏逝区域,其中波分量仅在平行于扰动路径的方向上振荡,开角为 90°。我们定义了一个类似于弗劳德数和马赫数的无量纲数,它决定了移动源是否会激发完整的抛物线尾迹图案。
引用
@article{arxiv.2402.05522,
title = {Experimental observation of parabolic wakes in thin plates},
author = {Janez Rus and Aleksi Bossart and Benjamin Apffel and Matthieu Mallejac and Romain Fleury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05522},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 13 figures