2002.9.29更新
図2.1: 対流現象の実験装置図。a)は横から見た時の図で、b)はプレパラートの部分を上から見た図を示す。
本文へ戻る図2.2: Aがオレイン酸相、BがBZ反応溶液相で、化学波はBZ反応溶液相を左から右へと伝播している。3.3 sec間の映像を重ね合わせたもの。つまり、3.3 sec間の流線になっている。化学波のフロントに向かって界面近くで引き込むような流れが見られる。化学波の前方で、特に流れが大きい。下の図は模式図である。
図2.3: 図2.2と同じく、3.3 sec間の画像を重ねあわせたもの。Aはオレイン酸相、BはBZ反応溶液相。オレイン酸には抑制因子であるヨウ素を溶かしており、BZ反応溶液相を伝播する化学波は界面まで到達していない。化学波は左から右へと伝播している。
図2.4: 還元電位と界面張力の関係。化学振動と界面張力が同期している。文献[2]より。
図2.5: 界面張力の項を入れ修正した Navier-Stokes方程式に基づいて数値計算を行なった結果。化学波は左から右に進んでいる。波の前方のほうでwave frontに引き込む大きな流れが見える。
図3.1: 液滴の運動についての実験装置図。a)は横から見た時の図で、b)はプレパラートの部分を上から見た図を示す。
図3.2: オレイン酸に浮かべたBZ液滴のスナップショット。明るい部分が酸化状態で、暗い部分が還元状態である。1 secごとのスナップショットを示す。図の中の実線はa)の下端の位置を示す。液滴の直径は約1 μmである。(体積が1 ml)下に模式図を示した。a)からf)の記号は上のスナップショットと対応している。
図3.3: BZ液滴の時空間プロット。図3.2の破線部を切り取り、6.6 sec間の映像をつなぎあわせたもの。明るい部分が酸化状態で、暗い部分が還元状態である。化学反応と運動が関係していることがわかる。上のほうのスナップショットのa)からf)は図3.2に対応している。
図3.4: シミュレーションの際の簡単化のモデル。液滴の一部を考えるとそこでは、フェロインとフェリインがステップ関数的に変化していると見ることができる。
図3.5: 階段関数(arctan)型の界面張力を考えた時の数値計算の結果。界面張力の大きい部分へ引き込むような流れが界面近くで見られる。
図3.6: 時間的に受ける力は変化する(仮にarctan型の濃度分布だと、力はローレンツ型の関数になる)が、簡単のため、上図のような矩形の関数を考え、流速を計算する。
図3.7: のグラフ。y = 0で有限の値を持ち、その値はDによる。
図3.8: 実線はそれぞれの相が単独で存在したと仮定した時の流速のプロファイル。界面では流速は等しくならないといけないので、運動量の交換の結果、実線のようなプロファイルになると考えられる。