Resonanzen in offenen Systemen

Dr. Werner Koch

Sept. 17, 2004, 11 a.m. KG 712

Nach einer kurzen Einführung über das Auftreten von Resonanzen bei akustischen, elastischen und elektromagnetischen Wellen in offenen Systemen werden am Beispiel eines eindimensionalen Modellproblems `leaky modes' behandelt und die numerische Lösung von Abstrahlproblemen mittels `perfectly matched layers (PML)' skizziert. Bei Wellenleiterproblemen treten zusätzlich sogenannte `trapped modes' auf, die keine Energie abstrahlen und daher in Anwendungen besonders wichtig sind. Mathematisch bedeutet das, dass die Helmholtzgleichung für gewisse Abstrahlprobleme nicht eindeutig lösbar ist. Als Beispiel eines zweidimensionalen offenen Resonators wird die `laser cavity', bzw. das akustische Analogon des `gap tone' diskutiert. Dies leitet über zu akustischen Problemen des Umströmungslärms von Flugzeugen, insbesondere des `cavity noise' und des `slat noise'.