Узоры пены на эспрессо

Только что приготовленный эспрессо имеет на поверхности тонкий слой пены, известной как пенка . Когда я перекладываю свой напиток из бара на стол, это движение разрушает однородность слоя, но я заметил, что на поверхности часто появляются полоски пены через равные промежутки времени. Полосы пены имеют длину волны около 1 м м .

Есть ли объяснение этим паттернам и этой конкретной длине волны, или они просто образовались случайно? (У меня нет достаточно денег, чтобы купить много эспрессо для экспериментов...)

Редактировать: Вот фото. Сначала пенка была однородной, но образовала полосы после того, как я осторожно двигала чашку вперед-назад и дула на поверхность.Полосы, образовавшиеся на поверхности эспрессо после легкого перемещения чашки и дуновения на поверхность.

Ответы (2)

Мне кажется, что это капиллярно-гравитационная неустойчивость, вызванная относительным движением воздуха по отношению к поверхности. Рябь появляется на гладких жидкостях, когда над ними дует вихревой поток, но быстро исчезает, если он останавливается. Возвращающей силой, которая позволяет им распространяться, является поверхностное натяжение.

Капиллярные волны широко распространены в природе и часто называются рябью. Длина волны капиллярных волн в воде обычно меньше нескольких сантиметров.

Длина волны таких волн зависит от поверхностного натяжения жидкости, кроме того конечно г . Вывод общего дисперсионного соотношения в целом нетривиален, особенно в ограниченной области, где появляются дополнительные масштабы длины и кривизна.

Когда вы качаете эспрессо из стороны в сторону, вы увеличиваете поверхность и растягиваете пузырьки. Когда поверхность возвращается к своему первоначальному размеру, пузырькам энергетически выгоднее собираться в кучу (уменьшая площадь их открытой поверхности). Каждый раз, когда вы качаете чашку, более тонкая область растягивается больше (относительно), и поэтому пучки в конечном итоге разделяются.

Регулярный интервал - интересное явление. Я не уверен, какие факторы влияют на это, хотя я почти уверен, что общее количество пенки (начальная толщина слоя) и средний размер пузырьков являются факторами.