The structure of shock fronts in various gases

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Abstract
The optical reflectivity of shock fronts in A, N2, O2, CO, CO2, N2O, CH4, Cl2 and HCl have been studied. The thickness of shock fronts in A up to the Mach number M = 1·55 is in agreement with the theory of Gilbarg and Paolucci. The rotational relaxation time is about 5·5 collisions in N2 and equal to or less than that in the other gases. However, for stronger shocks N2 does not appear to reach rotational equilibrium in the shock front and a qualitative theoretical discussion of this phenomenon is presented. In HCl there appears to be over-excitation of rotation in the shock front. There is no vibrational excitation of any of the gases. On a étudié la réflexibilité optique des fronts de choc dans A, N2, O2, CO, CO2, N2O, CH4, Cl2, et HCl. Dans l'Argon, l'épaisseur des fronts de choc, jusqu'au nombre de Mach M = 1,55, est en accord avec la théorie de Gilbarg et Paolucci. Le temps de relaxation de rotation est d'environ 5,5 collisions dans N2, et est égal ou inférieur à cette quantité dans les autres gaz. Cependant, pour des chocs plus violents, N2 ne semble pas atteindre l'equilibre rotationnel dans le front de choc et une discussion théorique qualitative du phénomène est présentée. Dans HCl il semble y avoir une surexcitation de rotation dans le front de choc. Il n'y a d'excitation de vibration pour aucun gaz. Das optische Reflexionsvermögen von Stosswellenfronten wurde in A, N2, O2, CO, CO2, N2O, CH4, Cl2 und HCl untersucht. Die Dicke der Wellenfronten stimmt für Argon bis zu einer Machzahl von 1,55 mit der Theorie von Gilbarg und Paolucci überein. Die Rotationsrelaxationszeit entspricht für N2 etwa 5,5 Zusammenstössen; in den anderen Gasen ist sie von der gleichen Grösse oder kleiner. Indessen scheint sich für stärkere Stösse das Rotationsgleichgewicht in der Wellenfront bei N2 nicht einzustellen; diese Erscheinung wird qualitativ theoretisch diskutiert. In HCl scheint eine Ueber-Anregung der Rotation in der Wellenfront aufzutreten. Keines der Gase zeigt eine Schwingungsanregung.