Сонолюминесценция (CЛ) напоминает мне «световые органы» 1970-х гг., по­пулярные на танцульках. Они создавали многоцветную подсветку, которая пульсировала в ритме музыки. Однако свет от CЛ, несомненно, намного жар­че и короче, чем от ее психоделических аналогов!

Термин «сонолюминесцения» относится к испусканию коротких вспышек света при схлопывании пузырьков, порожденных в жидкости звуковой вол­ной. Немецкие ученые Г. Френцель и Г. Шультес обнаружили это явление в 1934 г., когда проводили опыты с ультразвуком в емкости с фотопроявителем. На фотопленке получились мельчайшие точки от света, испущенного схлопы- вающимися пузырьками, появляющимися при включении звука.

В 1989 г. физик Лоуренс Крам и его аспирант Фелипе Гайтан получили стабильную CЛ от одиночного пузырька, захваченного стоячей акустической волной: импульс света излучался всякий раз, когда волна сжимала пузырек.

Вообще говоря, CЛ может возникнуть, когда звуковая волна стимулиру­ет образование газовой полости в жидкости (этот процесс называется кави­тацией). При коллапсе газового пузырька создается сверхзвуковая ударная волна, и его температура повышается до значений, превышающих темпера­туру на поверхности Солнца, - газ в пузырьке становится плазмой. Охлопы­вание пузырька длится менее 50 пикосекунд (или 50 триллионных частей се­кунды). Вследствие столкновения частиц в плазме пузырек испускает синий свет и ультрафиолетовое излучение, а также рентгеновские лучи. В момент из­лучения диаметр пузырька примерно равен одному микрону — это размер бак­терий. Температура в нем может подняться по крайней мере до 20 000 К — при такой температуре даже алмаз закипает! Некоторые ученые предполагали, что если бы температуру можно было поднять еще выше, CЛ пригодилась бы для получения термоядерного синтеза.

Раки-щелкуны умеют производить нечто похожее на сонолюминесценцию. Щелкая своими клешнями, они создают сжимающийся пузырек, генерирую­щий ударную волну. Она порождает громкий звук, оглушающий жертву, и ту­склый свет, который можно зафиксировать с помощью фотоумножителей.

 


 

В жидкости, возбуждаемой ультразвуком, образуются и схлопываются газовые пузырьки. «Кавитация приводит к взрывному сжатию этих пузырьков, порождающему температуры, сравнимые с температурой на поверхности Солнца», - пишет химик Кеннет Суслик.

 

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru