Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода

Приведены результаты экспериментальных исследований распадной неустойчивости гравитационно-капиллярных волн на заряженной поверхности жидкого водорода в прямоугольной ячейке, возбуждаемых переменным электрическим полем на частотах в диапазоне 14–30 Гц. Установлено, что рост амплитуд субгармоник, поя...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Бражников, М.Ю., Левченко, А.А., Межов-Деглин, Л.П., Ремизов, И.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2017
Schriftenreihe:	Физика низких температур
Schlagworte:	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129413
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода / М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 396-400. — Бібліогр.: 9 назв. — язык не распознан.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-129413
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1294132018-01-20T03:03:52Z Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода Бражников, М.Ю. Левченко, А.А. Межов-Деглин, Л.П. Ремизов, И.А. Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Приведены результаты экспериментальных исследований распадной неустойчивости гравитационно-капиллярных волн на заряженной поверхности жидкого водорода в прямоугольной ячейке, возбуждаемых переменным электрическим полем на частотах в диапазоне 14–30 Гц. Установлено, что рост амплитуд субгармоник, появляющихся в результате распада волны на частоте накачки, происходит по экспоненциальному закону. Из полученных в эксперименте значений инкремента распадной неустойчивости и коэффициента затухания поверхностных волн в прямоугольной ячейке впервые удалось оценить коэффициент трехволнового процесса взаимодействия гравитационно-капиллярных волн в жидком водороде. Наведено результати експериментальних досліджень розпадної нестійкості гравітаційно-капілярних хвиль на зарядженій поверхні рідкого водню в прямокутній комірці, які збуджені змінним електричним полем на частотах в діапазоні 14–30 Гц. Встановлено, що зростання амплітуд субгармонік, що з'являються в результаті розпаду хвилі на частоті накачування, відбувається за експоненціальним законом. Із отриманих в експерименті значень інкремента розпадної нестійкості та коефіцієнта загасання поверхневих хвиль в прямокутній комірці вперше вдалося оцінити коефіцієнт трьоххвильового процесу взаємодії гравітаційно-капілярних хвиль в рідкому водні. Experiments on the decay instability of gravity-capillary waves excited by alternating electric fields with frequencies of 14–30 Hz on a charged liquid hydrogen surface in a rectangular cell are reported. An exponential increase in the amplitudes of the subharmonics caused by decay of the wave at the pump frequency is found. For the first time, the experimentally observed growth rate of the decay instability and damping coefficient for the surface waves in the rectangular cell yield an estimate of the coefficient for three-wave interactions of gravity-capillary waves in liquid hydrogen. 2017 Article Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода / М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 396-400. — Бібліогр.: 9 назв. — язык не распознан. 0132-6414 PACS: 47.27.Gs http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129413 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
spellingShingle	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Бражников, М.Ю. Левченко, А.А. Межов-Деглин, Л.П. Ремизов, И.А. Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода Физика низких температур
description	Приведены результаты экспериментальных исследований распадной неустойчивости гравитационно-капиллярных волн на заряженной поверхности жидкого водорода в прямоугольной ячейке, возбуждаемых переменным электрическим полем на частотах в диапазоне 14–30 Гц. Установлено, что рост амплитуд субгармоник, появляющихся в результате распада волны на частоте накачки, происходит по экспоненциальному закону. Из полученных в эксперименте значений инкремента распадной неустойчивости и коэффициента затухания поверхностных волн в прямоугольной ячейке впервые удалось оценить коэффициент трехволнового процесса взаимодействия гравитационно-капиллярных волн в жидком водороде.
format	Article
author	Бражников, М.Ю. Левченко, А.А. Межов-Деглин, Л.П. Ремизов, И.А.
author_facet	Бражников, М.Ю. Левченко, А.А. Межов-Деглин, Л.П. Ремизов, И.А.
author_sort	Бражников, М.Ю.
title	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
title_short	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
title_full	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
title_fullStr	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
title_full_unstemmed	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
title_sort	распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129413
citation_txt	Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода / М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов // Физика низких температур. — 2017. — Т. 43, № 3. — С. 396-400. — Бібліогр.: 9 назв. — язык не распознан.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT bražnikovmû raspadnaâneustojčivostʹgravitacionnokapillârnojvolnynapoverhnostižidkogovodoroda AT levčenkoaa raspadnaâneustojčivostʹgravitacionnokapillârnojvolnynapoverhnostižidkogovodoroda AT mežovdeglinlp raspadnaâneustojčivostʹgravitacionnokapillârnojvolnynapoverhnostižidkogovodoroda AT remizovia raspadnaâneustojčivostʹgravitacionnokapillârnojvolnynapoverhnostižidkogovodoroda
first_indexed	2025-07-09T11:21:14Z
last_indexed	2025-07-09T11:21:14Z
_version_	1837168147391578112
fulltext	Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2017, т. 43, № 3, c. 396–400 Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов Институт физики твердого тела РАН, г. Черноголовка, 142432, Россия Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, г. Черноголовка, 142432, Россия E-mail: remizov@issp.ac.ru Статья поступила в редакцию 15 июля 2016 г., опубликована онлайн 24 января 2017 г. Приведены результаты экспериментальных исследований распадной неустойчивости гравитационно- капиллярных волн на заряженной поверхности жидкого водорода в прямоугольной ячейке, возбуждае- мых переменным электрическим полем на частотах в диапазоне 14–30 Гц. Установлено, что рост ампли- туд субгармоник, появляющихся в результате распада волны на частоте накачки, происходит по экспо- ненциальному закону. Из полученных в эксперименте значений инкремента распадной неустойчивости и коэффициента затухания поверхностных волн в прямоугольной ячейке впервые удалось оценить коэф- фициент трехволнового процесса взаимодействия гравитационно-капиллярных волн в жидком водороде. Наведено результати експериментальних досліджень розпадної нестійкості гравітаційно-капілярних хвиль на зарядженій поверхні рідкого водню в прямокутній комірці, які збуджені змінним електричним полем на частотах в діапазоні 14–30 Гц. Встановлено, що зростання амплітуд субгармонік, що з'являють- ся в результаті розпаду хвилі на частоті накачування, відбувається за експоненціальним законом. Із отриманих в експерименті значень інкремента розпадної нестійкості та коефіцієнта загасання поверхне- вих хвиль в прямокутній комірці вперше вдалося оцінити коефіцієнт трьоххвильового процесу взаємодії гравітаційно-капілярних хвиль в рідкому водні. PACS: 47.27.Gs Изотропная турбулентность; однородная турбулентность. Ключевые слова: жидкий водород, гравитационно-капиллярные волны, трехволновое взаимодействие, инкремент распадной неустойчивости. 1. Введение Неустойчивость монохроматической волны по от- ношению к распаду на две другие волны (распадная неустойчивость) — общее свойство нелинейных систем, в которых разрешены трехволновые процессы взаимо- действия. В случае степенной зависимости частоты волны от волнового числа skω распадная неустой- чивость должна проявляться при 1s ≥ . Этому условию удовлетворяют многие системы: капиллярные волны на поверхности глубокой жидкости и cпиновые волны в ферромагнетиках [1], второй звук в сверхтекучем ге- лии [2], свет в оптически нелинейных средах [3]. В данной работе изучена распадная неустойчивость нелинейных гравитационно-капиллярных волн на заря- женной поверхности жидкого водорода в прямоуголь- ной ячейке линейными размерами = 40 20a b× × мм и глубиной = 3,5h мм, которые возбуждали переменным электрическим полем при накачке на частотах в диапа- зоне от 14 до 30 Гц. При проведении измерений темпе- ратура жидкого водорода поддерживалась постоянной и составляла = 15,6T К. Измерения проводили на положительно заряженной поверхности жидкого водорода в растягивающем элек- трическом поле напряженностью 230 кВ/м, которое частично компенсировало силу гравитационного при- тяжения на поверхности жидкости. Капиллярная постоянная жидкого водорода 1/2= ( / ) 2c gλ σ ρ ≈ мм сравнима с глубиной сосуда h, поэтому гравитационные волны, волновой вектор ко- торых удовлетворяет условию << 1ckλ , можно рас- сматривать как волны на мелкой воде ( << 1kh ) с зако- ном дисперсии 1/2= ( )gh kω . Здесь 3= 2,7·10−σ Н/м и = 76ρ кг/м3 — коэффициент поверхностного натяже- ния жидкого водорода и его плотность соответственно, g — ускорение свободного падения. Ранее [4,5] нами © М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов, 2017 Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода было установлено, что в электрическом поле напря- женностью 230 кВ/м и более эта зависимость соответ- ствует низким частотам / 2 < 1ω π Гц. Напротив, при высоких частотах, удовлетворяющих условию >> 1ckλ , закон дисперсии волн на поверхности жидкого водо- рода в рабочей ячейке описывается выражением 1/2 3/2= ( / ) kω σ ρ , соответствующим капиллярным вол- нам на глубокой воде [1]. Это соотношение выполня- ется на частотах свыше 50 Гц. В переходной области, на частотах 3–30 Гц, закон дисперсии капиллярно- гравитационных волн близок к линейному с показате- лем степени 1s ≥ [4]. Таким образом, в данных экспе- риментах в частотном диапазоне выше 3 Гц спектр поверхностных волн оказываются распадным, т.е. воз- можно проявление распадной неустойчивости при вы- соких уровнях монохроматической накачки. В измерениях, описываемых в работе [4], было от- мечено, что при амплитуде гармонической накачки выше некоторой в стационарном спектре колебаний на поверхности жидкого водорода в дополнение к прямому турбулентному каскаду капиллярных волн Колмогоро- ва–Захарова, образуемому основной и кратными гармо- никами, могут наблюдаться пары несоизмеримых суб- гармоник, сумма частот которых равна частоте накачки. В настоящей работе впервые исследуется динамика установления и распада гравитационно-капиллярных волн, которые формируются на поверхности жидкого водорода при ступенчатом переключении частоты на- качки. 2. Методика проведения эксперимента и результаты стационарных наблюдений Методика эксперимента аналогична использованной ранее в [4,5]. Электрическое поле создавалось при по- мощи плоского электрода, расположенного над ячейкой на высоте 3,5 мм от плоской невозмущенной поверхно- сти жидкости. Колебания поверхности в диапазоне час- тот 14–30 Гц возбуждали дополнительным переменным напряжением амплитудой не более 250 В. Колебания поверхности жидкого водорода регистрировали, изме- ряя переменную составляющую мощности лазерного луча ( )P t , отраженного от поверхности жидкости. Рисунок 1 иллюстрирует временную зависимость ам- плитуды колебаний ( )P t , которые первоначально возбу- ждали гармонической накачкой на частоте = 29,4pf Гц, а затем частоту накачки ступенчато понижали до 28,4 Гц (рис. 1(a)). После установления нового ста- ционарного режима частота накачки была вновь по- вышена до исходной (рис. 1(б)). Амплитуда перемен- ного напряжения накачки составляла = 247pU В и не менялась при изменении частоты накачки. Стационарные спектры переменной составляющей мощности отраженного лазерного луча 2Pω , соответст- вующие колебаниям поверхности при накачке на час- тотах = 28,4pf Гц и = 29,4pf Гц и амплитуде накачки = 247pU В, приведены на рис. 2. Как показал экспе- римент, при переключении частоты накачки с 29,4 до 28,4 Гц и обратно (рис. 1) приводимые на рис. 2 час- тотные зависимости 2Pω хорошо воспроизводятся. При интенсивной накачке на частоте = 29,4pf Гц кратные гармоники формируют прямой турбулентный каскад капиллярных волн. Частотная зависимость амп- литуд пиков на графике в диапазоне 2 410 –10 Гц близка к предсказываемой теорией и численным моделирова- нием [6] степенной зависимости 2 21/6P − ω ω , реали- зующейся при узкополосной накачке. При накачке на частоте = 28,4pf Гц в стационарном спектре колебаний помимо кратных гармоник обнару- живается серия несоизмеримых низкочастотных суб- гармоник. На графике стрелками указаны пики, которые соответствуют колебаниям на частотах 1 = 18,7f Гц, 2 = 9,8f Гц и 3 = 1,0f Гц. Как было показано в [4], по- явление субгармоник 1f и 2f можно связать с проявле- нием распадной неустойчивости волны, возбуждаемой на частоте накачки 1 2pf f f⇒ + , а появление субгар- моники 3f может быть обязано четырехволновому процессу 2 2 1 3f f f f+ ⇒ + . Кроме того, нелинейное взаимодействие субгармо- ник и кратных гармоник приводит к появлению в пря- мом турбулентном каскаде дополнительных комбина- ционных гармоник 1 2=f nf mf± ± (n, m — натуральные Рис. 1. Изменение переменной составляющей мощности от- раженного от поверхности жидкости лазерного луча ( )P t при ступенчатом понижении частоты накачки pf с 29,4 до 28,4 Гц на 79-й секунде после начала записи сигнала (a) и последующем ступенчатом повышении частоты накачки до исходного значения на 185-й секунде (б). Амплитуда накачки = 247pU В. Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2017, т. 43, № 3 397 М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов числа), которые заполняют в спектре интервалы между кратными гармониками волны на частоты накачки. 3. Исследование переходных процессов Динамика нарастания и затухания амплитуд суб- гармоник ( )P tω в переходном режиме при переключе- нии накачки с одной частоты на другую показана на рис. 3. На рис. 3(а), (б) видно, что при понижении час- тоты накачки с 29,4 до 28,4 Гц на 79-й секунде от на- чала записи сигнала амплитуды субгармоник 1f и 2f растут экспоненциально со временем ( ) exp ( )P t tω Γ и достигают максимума с задержкой в десятки секунд по сравнению с волнами на частоте накачки и их гармо- никами в прямом капиллярном каскаде. Времена на- растания субгармоник 1−Γ , полученные аппроксима- цией графиков на рис. 3, составляют 5,2 с для 1f и 5,1 с для 2f . Подобным же образом ведут себя амплитуды комбинационных частот в прямом каскаде, что под- тверждает природу их появления — нелинейное взаи- модействие субгармоник 1f , 2f с волной, возбуждае- мой на частоте накачки и ее кратными гармониками. Затухание субгармоник 1f и 2f после переключения частоты накачки на исходную на 185-й секунде от на- чала записи сигнала также происходит по экспоненци- альному закону ( ) exp ( )P t tω −γ , при этом характерное время затухания субгармоник 1 1 = 1,4−γ с и 1 2 = 1,6−γ с сравнимо с временем затухания волны на частоте накачки = 28,4pf Гц. 4. Обсуждение результатов динамических измерений Как видно на приведенных рисунках, в переходном режиме после понижения частоты накачки с 29,4 до 28,4 Гц характерные времена нарастания амплитуд субгармоник и комбинационных волн и время уста- новления стационарного режима колебаний поверхно- сти заметно превосходят время затухания этих же волн после ступенчатого повышения частоты накачки до Рис. 2. Стационарные спектры колебаний поверхности 2Pω : частота накачки = 28,4pf Гц (a), = 29,4pf Гц (б). Стрелка- ми указано положение пиков, соответствующих гармонике на частоте накачки pf и субгармоникам 1 = 18,7f Гц, 2 = 9,8f Гц и 3 = 1,0f Гц. Рис. 3. (Онлайн в цвете) Временные зависимости амплитуд гармоник Pω при ступенчатом понижении частоты накачки с 29,4 до 28,4 Гц в линейных (a) и полулогарифмических (б) координатах и при обратном изменении частоты накачки (в). Амплитуда субгармоники 3 = 1,0f Гц увеличена в пять раз для наглядности. Вертикальная пунктирная прямая отмечает момент изменения частоты накачки. Характерные времена нарастания субгармоник 1 = 18,7f Гц и 2 = 9,8f Гц составля- ют 5,2 и 5,1 с, времена затухания 1,4 и 1,6 с соответственно. 398 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2017, т. 43, № 3 Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода исходной 29,4 Гц. Аналогичные зависимости наблю- дались при накачке на других резонансных частотах колебаний поверхности жидкого водорода в экспери- ментальной ячейке в диапазоне14–30 Гц. Можно предположить, что основную роль в затуха- нии поверхностных волн играют вязкие потери при движении жидкости в сосуде конечных размеров. На рис. 4 приведена расчетная зависимость времени зату- хания от частоты волны. Полные потери обусловлены суммой вкладов объемного затухания 1 2= 2 k− ντ ν (гра- фик 1) и трения жидкости о дно и стенки сосуда шири- ной a и глубиной h [7] (график 2): 1 2= , 2 2S a h ah − + τ νω (1) где 7= 2,6·10−ν м2/с — кинематическая вязкость жид- кого водорода, k — волновое число, рассчитанное из закона дисперсии гравитационно-капиллярных волн на заряженной поверхности жидкости в постоянном элек- трическом поле. Формула (1) была выведена в [7] в предположении, что длина волны больше глубины со- суда, поэтому она справедлива только для низкочас- тотных волн в нашей ячейке при / 2 < 15ω π Гц. Как видно на рис. 4, экспериментальные данные неплохо согласуются с расчетными значениями времени вязко- го затухания 1 1= 1/ ( )S − − ντ τ + τ . Заметим, что основной вклад в затухание волн вносит трение о дно и стенки сосуда. По найденным из эксперимента значениям декремен- та затухания субгармоник 1,2γ и инкремента их нарас- тания 1,2Γ можно оценить время и коэффициент нели- нейного взаимодействия волн. Как видно на рис. 3(а), амплитуда гармоники на частоте накачки во время воз- растания амплитуд субгармоник приблизительно ос- тается постоянной. В таком случае при распаде этой волны амплитуды субгармоник должны нарастать по экспоненциальному закону 1,2 exp ( )b tΓ , и инкре- мент распадной неустойчивости Γ определяется выра- жением [8] 2 2 1 22 = ( ) 2( ) ,B BΓ − γ + γ + + + ∆γ∆ω где 2 2 22 4 \| \| ( ) ( ) ,pB Vb≡ + ∆γ − ∆ω 1 2 1 2= , = ,p∆γ γ − γ ∆ω ω +ω −ω V — коэффициент нелинейного взаимодействия волн, pb — угловая амплитуда волны на частоте накачки. Учитывая, что 1 2γ ≈ γ , и полагая 0∆ω ≈ , для инкре- мента неустойчивости получаем = .pVbΓ − γ (2) Слагаемое pVb здесь можно рассматривать как об- ратное нелинейное время nlτ трехволнового процес- са 1 2pf f f⇒ + . Подставляя в выражение (2) 1 2= ( ) / 2Γ Γ +Γ ≈ 10,19 c− и 1 1 2= ( ) / 2 0,67 c−γ γ + γ ≈ , получаем 10,86 cpVb −≈ , и нелинейное время 1= ( ) 1,2 cnl pVb −τ ≈ , т.е. в условиях нашего эксперимен- та нелинейное время взаимодействия волн несколько меньше времени их вязкого затухания. Оцениваемая по экспериментальным данным угловая амплитуда волны pb на частоте накачки = 28,4 Гцpf приблизительно равна 0,01 рад, отсюда можно оце- нить, что коэффициент нелинейного взаимодействия волн 86V  c 1− , что неплохо согласуется с теорети- ческой оценкой значения этого коэффициента 1/2 1/2 3/2 180V k−σ ρ  c 1− [1] для капиллярных волн на поверхности жидкого водорода, рассчитанной по известным значениям вязкости и плотности жидкости. 5. Заключение Таким образом, в данной работе экспериментально изучена динамика роста и затухания субгармоник, ко- торые формируются на заряженной поверхности жид- кого водорода вследствие распадной неустойчиво- сти гравитационно-капиллярной волны. В согласии с предсказаниями теории на начальном этапе амплиту- ды субгармоник нарастают экспоненциально во вре- мени. Характерное время роста амплитуд субгармоник в несколько раз превышает характерное время вязко- го затухания волн, которое в основном определяется трением о дно и стенки сосуда. Рассчитанное по экспе- риментальным данным время нелинейного взаимодей- ствия гравитационно-капиллярных волн на частотах Рис. 4. Частотная зависимость времени затухания гравитаци- онно-капиллярных волн на поверхности жидкого водорода в прямоугольной ячейке. Кривая 1 — затухание за счет вязких потерь в объеме ντ , 2 — вклад трения жидкости о дно и стенки ячейки Sτ , 3 — полное время затухания волн 1 1= 1 / ( )S − − ντ τ + τ ; квадраты — найденные из эксперимента значения времени затухания субгармоник 1f и 2f . Для срав- нения на рисунке приведены значения времени затухания волн на поверхности жидкого водорода, измеренные ранее в работе [9] в цилиндрической ячейке диаметром 60 мм и глу- биной 6 мм (открытые кружки) и в ячейке диаметром 30 мм и глубиной 3 мм (заполненные кружки). Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2017, т. 43, № 3 399 М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов 10–30 Гц при угловых амплитудах колебаний около 0,01 рад оказалось меньше или сравнимо со временем вязкого затухания волн. Работа выполнена при поддержке РНФ, грант №14- 22-00259. 1. V.E. Zakharov, V.S. Lvov, and G. Falkovich, Kolmogorov Spectra of Turbulence I, Wave Turbulence, Springer-Verlag, Berlin (1992). 2. V.B. Efimov, A.N. Ganshin, G.V. Kolmakov, P.V.E. McClintock, and L.P. Mezhov-Deglin, Eur. Phys. J. Special Topics 185, 181 (2010). 3. M. Onorato, S. Residori, U. Bortolozzo, A. Montina, and F.T. Arecchi, Phys. Rep. 528, 47 (2013). 4. М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, И.А. Ремизов, Письма в ЖЭТФ 100, 754 (2014) [JETP Lett. 100, 669 (2014)]. 5. М.Ю. Бражников, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, Приборы и Техника Эксперимента 45, 31 (2002) [Instrum. Exp. Tech. 45(6), 758 (2002)]. 6. Г.Е. Фалькович, А.В. Шафаренко, ЖЭТФ 94, 172 (1988) [Sov. Phys. JETP 67, 1393 (1988)]. 7. L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics, Course of Theoretical Physics, Vol. 6, Pergamon Press (1987). 8. В.С. Львов, Лекции по физике нелинейных явлений, НГУ, Новосибирск (1977). 9. М.Ю. Бражников, Г.В. Колмаков, А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, А.Н. Сильченко, P.V.E. McClintock, Письма в ЖЭТФ 80, 99 (2004) [JETP Lett. 80, 90 (2004)]. Decay instability of the gravity-capillary waves on the surface of liquid hydrogen M.Yu. Brazhnikov, A.A. Levchenko, L.P. Mezhov-Deglin, and I.A. Remizov We report the observations of the decay instability of the gravity-capillary waves on the charged surface of liquid hydrogen excited in the square cell at the fre- quency range of 14–30 Hz. It is established that the growth of the amplitudes of sub-harmonics caused by the three-wave decay of the wave at the pumping frequency occurs under the exponential law. From the obtained experimental values of the increment of decay instability and attenuation coefficient of sur- face waves in the rectangular cell we could estimate for the first time the coefficient for the three-wave in- teraction of the gravity-capillary waves in liquid hyd- rogen. PACS: 47.27.Gs Isotropic turbulence; homogeneous turbulence. Keywords: liquid hydrogen, gravity-capillary waves, three-wave interaction, increment of decay instability. 400 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2017, т. 43, № 3 1. Введение 2. Методика проведения эксперимента и результаты стационарных наблюдений 3. Исследование переходных процессов 4. Обсуждение результатов динамических измерений 5. Заключение

Распадная неустойчивость гравитационно-капиллярной волны на поверхности жидкого водорода

Institution

Ähnliche Einträge