Garsas, kurio temperatūra yra tūkstančiai laipsnių. Dar kartą eksperimentuokite ir eksperimentuokite!

Garsas su tūkstančių laipsnių temperatūra

Igoris Ivanovas

  • Garsas sukurtas švytėjimas
  • Dar kartą eksperimentuokite ir eksperimentuokite!
  • Ekstra klasės laboratorija chemikui ir medžiagų mokslininkui
  • Sonoluminescencija medicinoje: diagnostikos prietaisas ir skalpelis
  • "Mes negalime numatyti …"

Dar kartą eksperimentuokite ir eksperimentuokite!

Sono-luminescencinės šviesos spektras pradiniams skirtingo dydžio burbuliukams. Kuo didesnis pradinis dydis, tuo labiau asimetriškas suspaudimo procesas, tuo mažesnė temperatūra. Atskirų išmetamųjų teršalų linijų išvaizda ir išnykimas įrodo sinoluminescencijos šilumą (vaizdas iš www.scientific.ru)

Raktas įveikti šį visą mįslių rinkinį buvo eksperimentas Daugiaburčiui sonoluminescencijakurią 1990 m. viduryje atliko keletas tyrimų grupių. Multibubble sonoluminescencija (liuminescencija, kurią sukelia daugelio atskirų burbulų nuolatinė gamyba ir žlugimas) yra panaši į įprastos "degradacijos" versiją vienas burbulas sonoluminescencija, nes ultragarsinė banga šiuo atveju yra sutelkta ne į tašką, o į tam tikrą skysčio tūrį. Eksperimentai parodė, kad švytėjimas šiuo atveju yra aptempęs, negu su vienu burbulu, o svarbiausia, jo spektro buvo atskiros ryškios emisijos linijos.Nustatyta, kad šios emisijos linijos priklausė nuo sužadintų hidroksilo radikalų – didelės temperatūros vandens molekulės fragmentų, taip pat vandenyje tirptų medžiagų atomų ir jonų. Šių spinduliavimo linijų atstatytų švytėjimo dujų temperatūra buvo apie 2000-5000 Kelvinas.

Kadangi tokios temperatūros pasiekiamos net "susilpnintame" korpuse, vienos burbulės sonoluminescencijos spektras tampa stebina. 2000 m. Pradžioje eksperimentai, atlikti Kenneth Suslick (Kenneth Suslick) iš Ilinojaus ir kitų tyrėjų, patvirtino, kad šiuo atveju temperatūra gali siekti kelis dešimtys tūkstančių kelvinų. Esant tokiai aukštai temperatūrai (taigi ir aukštam slėgiui) burbuliukuose, atskiri sužadintieji jonai dažnai susiduria vienas su kitu, nes jie tiesiog neturi laiko "pradėti" mirksėti "jų charakteringų emisijos linijų, o tai paaiškina spektro sklandumą.

Eksperimento pažanga sukūrė teorinį sonoluminescencijos aprašymą. Apskritai, situacija yra tokia: pagal ultragarso bangos slėgį, burbulas suspaudžiamas su dideliu pagreičiu, kaitinant vandens garus viduje ir viską, kas buvo ištirpusi vandenyje. Tačiau tai tik "pirmasis šildymo etapas".Per pastaruosius savo egzistavimo momentus burbulas pasiekia viršgarsinį suspaudimo greitį ir sukuria žlugdančią smūginę bangą, kuri gali staiga pakelti temperatūrą dar keletą kartų. Šildymo efektyvumas priklauso nuo dujų sudėties: žinoma, kad kuo paprastesni yra dujų molekulės, tuo daugiau jis yra šildomas suspaudimo metu. Tai paaiškina inertinių (vienatominių) dujų įtaką sonoluminescencinės šviesos ryškumui. Be to, labiausiai efektyviam suspaudimui tenka vienintelė sferiniu-simetrinio burbulo vamzdis, dėl kurio susidaro tokia aukšta vieno sluoksnio sonoluminescencijos temperatūra. Įdomu, kaip apibūdinant šį fenomeną susipina įvairiausios fizikos sritys: akustika, viršgarsinė hidrodinamika, stabilumo teorija, molekulinė fizika, plazmos fizika.


Like this post? Please share to your friends:
Garsas su tūkstančių laipsnių temperatūra ">
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: