Из звука в свет

Загадочное слово «сонолюминесценция» скрывает за собой таинственное и парадоксальное явление, которое, возможно, покажется сказкой: звук, рождающий свет. Заинтригованы?

Еще в 30ые годы прошлого века впервые пронаблюдали явление сонолюминесценции, но механизм оставался загадкой. Кратко можно описать так: возникновение вспышки света при схлопывании пузырьков, которые, в свою очередь, появляются в результате воздействия мощной ультразвуковой волны на жидкость.

На протяжении уже 70 лет ученые проводят интенсивные исследования в данной области. И, хотя объем выполненной работы непостижим, продолжаются серьезные споры по поводу механизма, так как каждый раз явление предоставляем все новые спектры изучения. Для большего эффекта приведем несколько загадок, которые точно поставят вас в тупик:

1. Свечение идет из области, размер которой меньше микрона, но в системе единственным размером является длина волны (равна нескольким сантиметрам). Как энергия фокусируется в столь малый объем? 2. Спектр сонолюминесценции – ровный и гладкий, растущий в сторону УФ, после чего можно сделать выводы, что механизм излучения – тепловой. Странно, ведь тогда в воде возникает область с температурой в десятки тысяч градусов, то есть больше температуры Солнца. Выше дано было определение однопузырьковой сонолюминесценции, также существует и многопузырьковая, при которой происходит нагрев пузырьков вследствие ускорения под действием ультразвуковой волны, после чего наблюдаем явление тепловой эмиссии.

На данный момент есть три теории природы свечения: «1.термическое излучение, обусловленное сильным нагреванием газов и паров в кавитационных пузырьках, происходящих в результате адиабатического сжатия их при кавитационном схлопывании пузырьков; 2. хемилюминесценция, объясняющая свечение фотохимическими рекомбинациями термически диссоциированных молекул в тех же кавитационных пузырьках; 3. свечение разреженного газа в кавитационных пузырьках или кавернах под действием электрических разрядов, происходящих в них». [Ю.С.Потапов, Л.П.Фоминский, С.Ю.Потапов «Энергия вращения»].