Sonoluminescence

Sonoluminescence je emise krátkých vypuknutí světla od implodovat bubliny v kapalině když rozčilený zvukem. Účinek byl nejprve objeven u Univerzity kolínské vody v 1934 v důsledku práce na sonar. Zájem na tématu se zvedl znovu když inner teplota takový bublina hodně nad jedněmi miliónem mírami Celsius byl postulován, dělat to možný zdroj pro jadernou fázi energie.

Hlavní průlom nastal když Gaitan al et. byl schopný k produkci jediná bublina sonoluminescence (SBSL), ve kterém jediná bublina, chycený ve stálé akustické vlně, vyzařuje světlo s každou pulsací. Tento vývoj dovolil systematické pozorování jevu, protože to dovolilo izolaci účinků spravedlivé jedné bubliny, poněkud než komplexní prostředí mnoho bublin.

Tady být některé fakty o sonoluminescence:

• Světelné záblesky od bublin jsou extrémně krátké - mezi 35 a nemnoho sto picoseconds dlouhý.
• Bubliny jsou velmi malé, když oni vyzařují světlo - o 1 mikrometr v průměru.
• Jeden-bublat pulsy sonoluminescence mohou mít velmi stabilní období a pozice. Ve skutečnosti, frekvence světla záblesky mohou být více stabilní než ohodnocená frekvence stabilita oscilátoru vydávání zvuku mává řídit je.
• Pro neznámé důvody, přidání malého množství vzácného plynu (takový jako hélium, argonnebo xenon) k plyn v bublině zvětší intenzitu vyzařovaného světla dramaticky.

Tajemství jak minimum-energie-hustotní zvuková vlna může koncentrovat dost energie v malý dost hlasitosti k příčině emise světla je ještě nevyřešená. To vyžaduje soustředění energie o faktoru 10¹² (jeden trillion). Dělat záležitosti komplikovanější, vlnová délka vyzařovaného světla je velmi krátký - spektrum prodlužuje se dobře do ultrafialový. Kratší světlo vlnové délky má vyšší energii a pozorované spektrum vyzařovaného světla vypadá, že ukazuje teplotu v bublině přinejmenším 10,000 mír Celsius, a možná teplota více než jeden milión mír Celsius.

Takový vysoká horečka dělá studium z sonoluminescence obzvláště zajímavého pro možnost, že to by mohlo být chce dosáhnout termonukleárního roztavení. Jestliže bublina je horká dost, a tlaky v tom vysoce dost, fúzní reakce jako ti to vyskytovat se v Slunce mohlo být vytvořené uvnitř těchto malých bublin: toto je někdy odkazoval se na jako roztavení bubliny. Nedávné experimenty Taleyarkhan et.al. v deuterated acetone měření přehlídky tritium a neutronový výstup odpovídající roztavení ale těmto měřením nebyli potvrzeni a být velmi debatoval.

Dosažení roztavení přes sonoluminescence bylo beletrizované ve filmu Řetězová reakce, hrát Keanu přednosty a Morgan čestného občana.

Odkazy

• Putterman, S. J. “Sonoluminescence: Zvuk do světla,” Vědecký Američan, Feb. 1995, p.46.(dostupný online)
• H. Frenzel a H. Schultes, Z. Phys. Chem. B27, 421 (1934)
• D. F. Gaitan, L. A. Crum, R. A. Roy, a C. C. Church, J. Acoust. Soc. Být. 91, 3166 (1992)
• M. Brenner, S. Hilgenfeldt, a D. Lohse, “jediná bublina sonoluminescence”, túrovat. Mod. Phys., April (2002).
• R. P. Taleyarkhan, C. D. West, J. S. Cho, R. T. Lahey, Jr. R. Nigmatulin, a R. C. Block, “důkaz pro nukleární emise během akustické kavitace,” Věda 295, 1868 (2002). (vidět roztavení bubliny článek pro přímou souvislost)
• Jak k průvodci po nastavení zvýšit experiment sonoluminescence -

Viz též: studená fúze, roztavení bubliny