Email this article About Acoustic and Electromagnetic Radiation of the Charged Droplet
- Authors: Grigoryev A.I.1, Kolbneva N.Y.2, Shiryaeva S.O.2
-
Affiliations:
- Ishlinsky Institute of Mechanics Problems RAS
- Demidov Yaroslavl State University
- Issue: Vol 59, No 3 (2023)
- Pages: 352-372
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3515/article/view/136930
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002351523030045
- EDN: https://elibrary.ru/TNNUTN
- ID: 136930
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Theoretical methods of classical mathematical physics investigate the acoustic and electromagnetic radiation generated by capillary oscillations of a charged drop of an ideal uncompressible electroconductive fluid in an ideal nonconductive medium. The radiations discussed are found in first-order analytical asymptotic calculations of smallness by the dimensionless amplitude of droplet oscillations. Analytical expressions were found for the intensity of acoustic and electromagnetic radiation, which differ by several orders of magnitude and fall on different frequency bands. Acoustic radiation from liquid-droplet systems of natural origin: fogs, clouds, smogs – falls on the ultrasonic frequency range, but acoustic radiation from large raindrops goes in the area of audible sound. Electromagnetic radiation from liquid-droplet systems of natural origin goes at frequencies from tenths of megahertz to megahertz units.
About the authors
A. I. Grigoryev
Ishlinsky Institute of Mechanics Problems RAS
Author for correspondence.
Email: grigorai@mail.ru
Russia, 119526, Moscow, 101 Vernadsky pr., 1
N. Yu. Kolbneva
Demidov Yaroslavl State University
Author for correspondence.
Email: kolbneva-nata@yandex.ru
Russia, 150000, Yaroslavl, st. Sovetskya, 14
S. O. Shiryaeva
Demidov Yaroslavl State University
Author for correspondence.
Email: shir@uniyar.ac.ru
Russia, 150000, Yaroslavl, st. Sovetskya, 14
References
- Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 830 с.
- Богатов Н.А. Электромагнитное поле, генерируемое капиллярными колебаниями капель // Сборник тезисов докладов VI Международной конференции ”Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений“. Петропавловск-Камчатский, ДВО РАН, 2013. С. 10–11.
- Большая энциклопедия нефти и газа [Электронный ресурс] URL: https://www.ngpedia.ru/id166364p3.html.
- Градштейн И.С. Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1963. 1108 с.
- Григорьев А.И. О некоторых закономерностях реализации неустойчивости сильно заряженной вязкой капли // ЖТФ. 2001. Т. 71. № 10. С. 1–7.
- Григорьев А.И., Гаибов А.Р. О некоторых особенностях акустического излучения капли, связанного с ее нелинейными осцилляциями // Журн. технической физики. 2003. Т. 73. № 10. С. 23–28.
- Григорьев А.И., Ширяева С.О., Колбнева Н.Ю. Электромагнитное излучение капли, осциллирующей в грозовом облаке. Москва–Берлин: Директ-Медиа, 2021. 200 с.
- Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. Об акустическом излучении слабо заряженных капель, осциллирующих во внешнем однородном электростатическом поле // Изв. РАН. МЖГ. 2022. V. 57. № 5. С.80–93.
- Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. Нелинейные монопольное и дипольное акустические излучения слабо заряженной капли, осциллирующей в однородном электростатическом поле // ПММ. 2022. Т. 86. Вып. 6. С. 938–957.
- Грин Х., Лейн В. Аэрозоли – пыли, дымы и туманы. Л.: Изд. Химия, 1969. 428 с.
- Калечиц В.И., Нахутин И.Е., Полуэктов П.П. О возможном механизме радиоизлучения конвективных облаков // ДАН СССР. 1982. Т. 262. № 6. С. 1344–1347.
- Карташов Э.М. Аналитические методы в теплопроводности твердых тел. М.: Высшая школа, 1979. 415 с.
- Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976. 480 с.
- Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. М.: Высшая школа, 1970. 712 с.
- Лазарянц А.Э., Ширяева С.О., Григорьев А.И. Скаляризация векторных краевых задач. М.: Русайнс, 2020. 140 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 2. Теория поля. М.: Наука, 1973.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 733 с.
- Лепендин Л.Ф. Акустика. М.: Высшая школа, 1978. 448 с.
- Мазин И.П., Шметер С.М. Облака. Строение и физика образования. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 280 с.
- Мазин И.П., Хргиан А.Х., Имянитов И.М. Облака и облачная атмосфера. Справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 647 с.
- Найфе А.Х. Методы возмущений. М.: Мир, 1976. 455 с.
- Савельев И.В. Основы теоретической физики. Т. 1. М.: Наука, 1975. 416 с.
- Стерлядкин В.В. Натурные измерения колебаний капель осадков // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1988. Т. 24. № 6. С. 613–621.
- Тверской П.Н. Курс метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 700 с.
- Френкель Я.И. К Теории Тонкса о разрыве поверхности жидкости постоянным электрическим полем в вакууме // ЖЭТФ. 1936. Т. 6. № 4. С. 348–350.
Supplementary files
