Onde capillaire

Une onde capillaire est une vague voyageant le long de l'interface entre deux fluides, dont la dynamique est dominée par les effets de la tension superficielle . Les ondes capillaires sont communes dans la nature et la maison et sont souvent mentionnées car le ondule . La longueur d'onde des ondes capillaires est typiquement moins qu'environ un centimètre.

La relation de dispersion pour les ondes capillaires est

$\ omega^2= \ frac {\ sigma} {\ rho+ \ rho'} k^3$ là où le ω de est la fréquence , le σ de la tension superficielle , le ρ de la densité du un fluide, un plus lourds de ρ de la densité du fluide plus léger et du de k le Wavenumber . La longueur d'onde est $\ lambda= \ frac {2 \ pi} {k}$

Les vagues avec de grandes longueurs d'onde généralement sont également affectées par gravitation et s'appellent alors les vagues de pesanteur-capillaire. Leur relation de dispersion lit, pour la profondeur infinie des deux fluides, le $de \ omega^2= \ frac {g (\ rho- \ rho')} {\ rho+ \ rho'} k+ \ frac {\ sigma} {\ rho+ \ rho'} k^3$ là où le de ω de est la fréquence , de g l'accélération due à la pesanteur , de σ de la tension superficielle , de ρ de la densité et de k le Wavenumber . Cette classe des vagues implique les vagues extérieures d'océan de

Dans l'eau sur terre ceci est observé : Les ondes de gravité ont une moitié de de la vitesse de groupe de vitesse de phase .

Après une vague simple dans un groupe on peut voir la vague apparaître au fond du groupe, s'élever et disparaître finalement à l'avant du groupe.

Par conséquent une situation intéressante et courante se produit quand la dispersion provoquée par la pesanteur décommande dehors la dispersion due à l'effet capillaire. À la longueur d'onde environ 2 cm l'effet capillaire fait égaler la vitesse de groupe la vitesse de phase. La dispersion est zéro, et une arête de vague peut voyager pour de longues distances.) des ondulations 2 millimètres plus courtes font l'opposé : la vague apparaît à l'avant du groupe, s'élevant et disparaissant finalement au fond du groupe.

Voir également

Écoulement en deux temps
Action capillaire

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