Rayleigh-Taylor-Instabilität im Wasserglas

Die Rayleigh-Taylor-Instabilität entsteht bei einer instabilen Schichtung zweier unterschiedlich dichten Flüssigkeiten. Dabei liegt die dichtere Flüssigkeit auf der weniger dichten und wird gegen diese (hier durch die Schwerkraft) beschleunigt.

Mit einer Pipette wird heißes gefärbtes Wasser vorsichtig knapp unter die Oberfläche des kalten Wassers injiziert, so dass sich eine möglichst glatte Schicht bildet.

Die warme, gefärbte Flüssigkeit ist anfangs weniger dicht als das kalte Wasser. Dadurch ist die Schichtung zunächst stabil. Erst nachdem sich die Temperatur der Schichten angeglichen hat, wird die obere Schicht dichter als die untere und damit Rayleigh-Taylor-instabil.

Aus den anfänglichen kleinen Störungen entstehen pilzförmige Blasen beider Flüssigkeiten, die in der jeweils anderen Flüssigkeit auf- oder absteigen und sie dadurch vermischen.

Rayleigh-Taylor-Instabilität im Wasserglas
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