Спиральные волны
Cтраница 1
Спиральные волны наблюдаются не только в возбудимых, но и автоколебательных активных средах. На больших удалениях от центра линии постоянной фазы имеют форму архимедовой спирали, частота вращения спиральной волны однозначно определяется характеристиками самой автоколебательной среды и не зависит от начальных условий, приведших к образованию такого автоволнового источника. С приближением к центру спиральной волны амплитуда колебаний монотонно уменьшается и обращается в нуль в центральной точке. Поэтому в автоколебательных средах также можно ввести понятие ядра спиральной волны как той области, где амплитуда колебаний существенно отличается от амплитуды однородных автоколебаний в данной среде. [1]
Если в среде имеются две спиральные волны с противоположными направлениями вращения, то, подбирая начальную фазу модуляции, можно добиться движения центров двух волн навстречу друг другу и их аннигиляции. [2]
Экспериментально в химической кинетике наблюдаются спиральные волны - очаг химической реакции движется но спирали. В этом случае в качестве Q берется плоскость ( Q - - - К2), в полярных координатах описывается вращение волны с одновременным распространением вдоль радиуса. [3]
В отличие от ведущих центров, спиральные волны в среде с реакцией Белоусова - Жаботинского не связаны с присутствием каких-либо посторонних включений, их обычно получают путем разрыва сложного фронта волны возбуждения. Все спиральные волны имеют одинаковую частоту. Поэтому, как видно из рис. 1.33, спиральные волны сосуществуют между собой, но гасят ведущий центр, являющийся более медленным автоволновым источником. [4]
Реакция Белоусова - Жаботинского допускает также химические спиральные волны ( см. фото на с. Их можно получить, налив реагенты Белоусова - Жаботинского в чашку Петри. Волны либо возникают спонтанно, либо их можно инициировать, коснувшись поверхности раскаленной проволокой, как это сделано на снимках. Маленькие кружочки - пузырьки двуокиси углерода, выделяющейся, при-реакции. После первого фото следующие были сняты с интервалами в 0 5; 1 0; 1 5; 3 5; 4 5; 5 5; 6 5 и 8 0 с. [5]
Необходимо заметить, что при достаточно больших значениях q спиральные волны должны терять устойчивость. С ростом параметра q волновое число k возрастает. [6]
 |
Ведущий центр в среде с реакцией Белоусова-Жаботинскощ Интервалы между кадрами 30 с. [7] |
В результате разрыва фронта плоской волны ( аналога бегущего импульса для двумерной среды) могут образовываться закручивающиеся спиральные волны ( ревербераторы), изображенные на рис. 5.10. Характерная особенность спиральных волн состоит в том, что их форма и частота вращения однозначно определяются параметрами среды и не зависят от начальных условий. Спиральные волны могут порождаться также при прохождении волны через неоднородную среду. [8]
В отличие от пейсмекеров, образование которых обусловлено неоднородностью активной среды, т.е. присутствием внутри нее группы автоколебательных элементов, спиральные волны являются локальными источниками автоволн, не привязанными к какой-либо неоднородности. Положение центра спиральной волны определяется лишь начальными условиями, сложившимися при ее зарождение. Все спиральные волны в данной среде имеют одинаковую частоту циркуляции. [9]
Основными типами автоволновых режимов являются одиночные волны переключения, одиночные бегущие импульсы, периодические последовательности бегущих импульсов, ведущие центры, спиральные волны и вихревые кольца. [10]
Для автоколебательной среды, описываемой уравнением Гинзбурга - Ландау, при DI 0 в пренебрежении нелинейным сдвигом частоты они обнаружили, что две спиральные волны отталкиваются друг от друга, если они вращаются в одинаковом направлении, и притягиваются, если их направления вращения противоположны. [11]
 |
Ведущий центр в среде с реакцией Белоусова-Жаботинскощ Интервалы между кадрами 30 с. [12] |
В результате разрыва фронта плоской волны ( аналога бегущего импульса для двумерной среды) могут образовываться закручивающиеся спиральные волны ( ревербераторы), изображенные на рис. 5.10. Характерная особенность спиральных волн состоит в том, что их форма и частота вращения однозначно определяются параметрами среды и не зависят от начальных условий. Спиральные волны могут порождаться также при прохождении волны через неоднородную среду. [13]
В отличие от ведущих центров, спиральные волны в среде с реакцией Белоусова - Жаботинского не связаны с присутствием каких-либо посторонних включений, их обычно получают путем разрыва сложного фронта волны возбуждения. Все спиральные волны имеют одинаковую частоту. Поэтому, как видно из рис. 1.33, спиральные волны сосуществуют между собой, но гасят ведущий центр, являющийся более медленным автоволновым источником. [14]
Природа этих явлений заключается в том, что плазма, неоднородная в направлении, поперечном относительно наложенных полей, оказывается неустойчивой. В ней возбуждаются вращающиеся спиральные волны концентрации носителей зарядов. [15]
Страницы: 1 2