ЗВУКОЛЮМИНЕСЦЕ́НЦИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ЗВУКОЛЮМИНЕСЦЕ́НЦИЯ (сонолюминесценция), свечение жидкости при распространении в ней звука. Световое излучение при З. очень слабое и становится видимым только при значит. усилении или в полной темноте. Такое свечение под действием ультразвука, видимое лишь адаптированным к темноте глазом, открыто в 1934 нем. физиками Г. Френцелем и Г. Шультесом.
З. возникает в жидкости лишь при наличии кавитации. Под действием акустич. колебаний З. осуществляется внутри газонаполненных кавитац. пузырьков, пульсирующих в жидкости. Частота акустич. колебаний влияет на интенсивность З. и на характер её спектра. При повышении интенсивности акустич. колебаний интенсивность З. возрастает. З. регистрировалась при гиперзвуковых, ультразвуковых, звуковых и инфразвуковых частотах, а также при гидродинамич. кавитации. В многопузырьковых кавитац. полях в жидкости у поверхности раздела с кавитац. пузырьком формируется двойной электрический слой, состоящий из плотной и диффузной частей. Из-за смывания акустич. потоками диффузной части двойного электрич. слоя образуется нескомпенсированный электрич. заряд. При расщеплении или любой деформации поверхности кавитац. пузырька нескомпенсированный заряд локализуется на части поверхности, обладающей макс. кривизной. Возникающая при этом напряжённость электрич. поля превышает критическую, и внутри кавитац. пузырька развивается электрич. разряд. В результате наблюдаются импульсы свечения длительностью ок. 10 нс, а также расщепляются молекулы жидкости и инициируются звукохимич. реакции.
При определённых условиях в стоячей волне возникает также однопузырьковая З., которая обладает рядом отличий от «обычной» многопузырьковой З.: длительность вспышки 0,2–0,4 нс; более высокая интенсивность свечения; эмиссионный спектр не содержит резонансных линий; излучение мощных ударных волн и т. д. Механизм излучения однопузырьковой З. недостаточно ясен.