Установлен рекорд интенсивности «звуковой люминесценции»

Физики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе зарегистрировали рекордно мощную вспышку сонолюминесценции, пишет physicsworld.com

Сонолюминесценция обнаружена в первой половине ХХ века, но результаты первых серьёзных её исследований появились только в начале девяностых. Оказалось, что эффект весьма интересен, а составить аккуратное теоретическое описание сонолюминесценции — сложно. Детальная модель, устраивающая всех специалистов, не построена до сих пор.

Типичный эксперимент, в котором наблюдается обсуждаемое явление, выглядит так: в воду помещают резонатор и создают в ней стоячую ультразвуковую волну, после чего в объёме жидкости появляются источники голубоватого света, излучаемого сверхкороткими вспышками. Каждая такая вспышка образуется в результате схлопывания кавитационного пузырька, находящегося в узле стоячей волны. Спектр люминесценции имеет гладкий вид и не содержит явно выделяющихся линий, а это свидетельствует в пользу теплового механизма излучения; можно считать установленным, что источником света становится небольшое облачко плазмы, которая на короткое время зажигается в центре схлопывающегося пузырька.
В большинстве случаев мощность вспышек не превышает 10 мВт, но учёным уже известны способы увеличения интенсивности сонолюминесценции — к примеру, добавление некоторого количества благородного газа (гелия, аргона, ксенона) к газу в пузырьке. Семь лет назад физикам из Кембриджского университета удалось получить вспышку пиковой мощностью в 1 Вт.

Свой опыт, в котором был установлен новый рекорд, американские исследователи провели по оригинальной методике. Они заполнили ёмкость цилиндрической формы, размещённую в сантиметре над стальной плитой, фосфорной кислотой и с помощью иглы ввели в эту «трубу» миллиметровый пузырёк ксенона. Когда последний, поднимаясь, достигал высоты в 11 см, цилиндр падал на стальное основание, после чего экспериментаторы регистрировали 150-наносекундную вспышку с пиковой мощностью, превышающей 100 Вт. Спектральная температура при этом составляла 10 200 К.