Hang, több ezer fokos hőmérséklet mellett. Kísérletezzen és kísérletezzen újra!

Hangzás több ezer fokos hőmérséklet mellett

Igor Ivanov

  • Hangzás által generált fény
  • Kísérletezzen és kísérletezzen újra!
  • Extra osztályú laboratórium kémikus és anyagtudós számára
  • Sonolumineszcencia az orvostudományban: diagnosztikai eszköz és szike
  • "Nem adhatunk meg előre …"

Kísérletezzen és kísérletezzen újra!

A különböző méretű kezdeti buborékokhoz tartozó sonolumineszcens fény spektruma. Minél nagyobb a kezdeti méret, annál inkább aszimmetrikus a tömörítési folyamat, és annál alacsonyabb a hőmérséklet. Az egyes emissziós vonalak megjelenése és eltűnése bizonyítja a sonolumineszcencia termikus jellegét (a www.scientific.ru kép)

Az egész rejtvényhalmaz megoldásának kulcsa kísérletek voltak multibubble sonolumineszcenciaamelyet számos kutatócsoport folytatott az 1990-es évek közepén. A sokrétegű sonolumineszcencia (a lumineszcencia, amelyet a folyamatosan előállított és sok egyedi buborék összeomlása okoz) olyan, mint a megszokott "degradált" egy buborék mert az ultrahangos hullám ebben az esetben nem egy pontra koncentrálódik, hanem bizonyos mennyiségű folyadékra. A kísérletek azt mutatták, hogy az izzítás ebben az esetben dimmeresebb, mint egyetlen buborékkal, és ami a legfontosabb, külön spektrumú fényes emissziós vonalak voltak.Megállapították, hogy ezek az emissziós vonalak gerjesztett hidroxil gyökökhez tartoznak – a magas molekulatömegű vízmolekulák fragmensei, valamint a vízben oldott anyagok atomjai és ionjai. A sugárzócsövek által visszaállított izzó gáz hőmérséklete 2000-5000 Kelvin volt.

Mivel ezek a hõmérsékletek még a "gyengített" esetben is elérhetõek, az egyszerû buborék-sonolumineszcencia spektruma meglepõvé válik. A 2000-es évek elején Kenneth Suslick (Illinois Kenneth Suslick) és más kutatók csoportja által végzett kísérletek megerősítették, hogy ebben az esetben a hőmérséklet elérheti a több tízezer kelvin értéket. A buborékban ilyen magas hőmérsékleten (és ezáltal nagy nyomáson) az egyes gerjesztett ionok gyakran ütköznek egymással, hogy egyszerűen nincs időjük arra, hogy "elkezdjen villogni" a jellemző emissziós vonalakat, ami magyarázza a spektrum simaságát.

A kísérlet előrehaladása a sonolumineszcencia elméleti leírását eredményezte. Általánosságban elmondható, hogy ez a helyzet: az ultrahangos hullám nyomásának hatására a buborék nagy gyorsulással van összenyomva, a víz belsejében és a vízben oldott vízgőz felmelegítésével. Ez azonban csak a fűtés első fázisa.Létezésének utolsó pillanatait tekintve a buborék elnyeri a kompresszió szuperszonikus sebességét, és összeomlik a lökéshullám, amely többször is hirtelen felemeli a hőmérsékletet. A fűtési hatásfok a gáz összetételétől függ: ismert, hogy minél egyszerűbb a gázmolekulák, annál kompresszió alatt hevülnek. Ez magyarázza az inert (monatómiai) gázok hatását a sonolumineszcens fény fényességére. Ezenkívül egy gömb alakú szimmetrikus buborék a leghatékonyabb tömörítésen megy keresztül, ami az ilyen buborékfrekvenciás sonolumineszcencia magas hőmérsékletéhez vezet. Érdekes, hogy a fizika legkülönbözőbb területei összefonódnak e jelenség leírásában: akusztika, szuperszonikus hidrodinamika, stabilitáselmélet, molekuláris fizika, plazmafizika.


Like this post? Please share to your friends:
Hangzás több ezer fokos hőmérséklet mellett ">
Vélemény, hozzászólás?

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