Сонолюминесценция⁠⁠

Кадры, которые я сейчас покажу, приводят лично меня в полный восторг. Господа, перед нами сонолюминесценция - свечение, возникающее под действием звука. Но давайте обо всем по порядку.
Важным процессом при сонолюминесценции является акустическая левитация.

Если взять источник ультразвука и разместить его над отражающей поверхностью, то между ними возникнет звуковая волна. Любая звуковая волна является смещением молекул и атомов в пространстве, распространяющемся в определенном направлении. В этом смещении образуются области пониженного давления, эдакие ямки в воздухе. В акустической левитации они реализованы так, что остаются неподвижными в одних и тех же точках. Именно в эти точки и 'подсасываются' подвешиваемые частицы и висят там.

Обратите внимание, что область пониженного давления надежно удерживает частицу. Настолько надежно, что ее можно перемещать.

Второй важный процесс при сонолюминесценции - адиабатическое нагревание при сжатии.

Адиабата - такой процесс, при котором газ не получает и не отдает энергию, то есть, не обменивается энергией с окружающей средой. Чаще всего по причине того, что процесс протекает слишком быстро, и газ просто не успевает. На видео можно наблюдать адиабатическое нагревание, результатом которого является зажигание шарика ваты. Можно приближенно утверждать, что вся энергия, направленная на сжатие газа, переходит в его внутреннюю энергию, то есть в нагрев. Температура воздуха вокруг ваты подскакивает в несколько раз, что и вызывает зажигание.
И, наконец, сонолюминесценция.
Замечу, что на Пикабу автором выложено подробное описание постановки опыта.

Для его наблюдения создается стоячая звуковая волна (такая же, как при акустической левитации), которая захватывает маленький пузырек воздуха. Захваченный пузырек воздуха расширяется, затем резко сжимается (по сути точно так же, как в адиабатическом зажигании), что приводит к подскоку температуры воздуха в пузырьке до тысяч градусов и появлению вспышки света. Затем пузырек расширяется обратно и все по кругу. Поскольку данные процессы протекают с высокой частотой, то нам кажется, что пузырек светит непрерывно.

А вот что происходит с пузырьком на самом деле.

Расширение-сжатие+вспышка-расширение-...

Удивительно и красиво!

Друзья, этот я решил продолжить цикл постов про Люминесценцию и выложил этот пост в честь того, что сегодня моему telegram-каналу с физическими демонстрациями исполнилось уже три года! На канале уже больше тысячи самых разнообразных физических демонстраций. Интересующиеся - залетайте!

По всем вопросам - alexjuriev3142@gmail.com