Walking droplets interacting with single and double slits
Walking droplets interacting with single and double slits
复制标题
行走的水滴与单缝和双缝相互作用
DOI：
10.1017/jfm.2017.790
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发表时间：
2018
影响因子：
3.7
通讯作者：
Bush, John W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pucci, Giuseppe;Harris, Daniel M.;Faria, Luiz M.;Bush, John W.
Couder & Fort（Phys. Rev. Lett.，Vol.97，2006，154101）证明，当在振动浴表面上行走的液滴通过单缝或双缝时，液滴由于其引导波场的畸变而偏转。此外，他们提出了类似于量子粒子的统计衍射和干涉图案的建立。最近，这些结果已经被重新审视（Andersen等人，E，第92（1）卷，2015，013006; Batelaan等人，J.物理学：Conf. Ser.，vol.701（1），2016，012007）和有争议的（Andersen et al. 2015; Bohr，Andersen & Lautrup，Recent Advances in Fluid Dynamics with Environmental Applications，2016，Springer，pp. 335-349）。我们通过改进的实验设置重新审视这些实验，使我们能够系统地表征动力学和统计行为对系统参数的依赖性。系统的行为强烈依赖于振动强迫的振幅：由于这种强迫的增加，从可重复的不可预测的轨迹的过渡出现。在所有考虑的情况下，系统的行为是由壁效应，特别是下降的趋势，使一个固定的角度相对于狭缝的平面沿着路径行走。虽然Couder & Fort（2006）报告的偏转角直方图中明显的三个主要中心峰在我们研究中考虑的一些参数区域中是明显的，但峰数对狭缝宽度的Fraunhofer样依赖性没有恢复。在双缝几何形状中，液滴由于其引导波场的空间范围而受到两个狭缝的影响。最近开发的理论模型，允许一个强大的治疗步行液滴与边界相互作用的实验行为被很好地捕捉。我们的研究强调了实验精度在获得可重复数据方面的重要性。
Couder & Fort (Phys. Rev. Lett., vol. 97, 2006, 154101) demonstrated that when a droplet walking on the surface of a vibrating bath passes through a single or a double slit, it is deflected due to the distortion of its guiding wave field. Moreover, they suggested the build-up of statistical diffraction and interference patterns similar to those arising for quantum particles. Recently, these results have been revisited (Andersen et al., Phys. Rev. E, vol. 92 (1), 2015, 013006; Batelaan et al., J. Phys.: Conf. Ser., vol. 701 (1), 2016, 012007) and contested (Andersen et al. 2015; Bohr, Andersen & Lautrup, Recent Advances in Fluid Dynamics with Environmental Applications, 2016, Springer, pp. 335–349). We revisit these experiments with a refined experimental set-up that allows us to systematically characterize the dependence of the dynamical and statistical behaviour on the system parameters. The system behaviour is shown to depend strongly on the amplitude of the vibrational forcing: as this forcing increases, a transition from repeatable to unpredictable trajectories arises. In all cases considered, the system behaviour is dominated by a wall effect, specifically the tendency for a drop to walk along a path that makes a fixed angle relative to the plane of the slits. While the three dominant central peaks apparent in the histograms of the deflection angle reported by Couder & Fort (2006) are evident in some of the parameter regimes considered in our study, the Fraunhofer-like dependence of the number of peaks on the slit width is not recovered. In the double-slit geometry, the droplet is influenced by both slits by virtue of the spatial extent of its guiding wave field. The experimental behaviour is well captured by a recently developed theoretical model that allows for a robust treatment of walking droplets interacting with boundaries. Our study underscores the importance of experimental precision in obtaining reproducible data.
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DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
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作者：
R. Dubertrand;M. Hubert;P. Schlagheck;N. Vandewalle;T. Bastin;John Martin
通讯作者：
John Martin
对在有界流体储存器上弹跳的液滴的垂直运动进行建模
DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
F. Blanchette
通讯作者：
F. Blanchette
可变地形上的法拉第导波模型
影响因子：
3.7
作者：
L. Faria
通讯作者：
L. Faria
影响因子：
8.6
作者：
T. Bohr;A. Andersen;B. Lautrup
通讯作者：
B. Lautrup
DOI：
10.1088/1742-6596/701/1/012007
发表时间：
2016
期刊：
Journal of Physics: Conference Series
影响因子：
--
作者：
H. Batelaan;E. Jones;W. Huang;R. Bach
通讯作者：
R. Bach