Sonoluminesenssi

[QS]

Eläinkunnan arkipäiväinen ilmiö, jolle ei ole vieläkään kunnollista selitystä



Dramaattisen videon fuusioreaktio menee haaveilun puolelle, mutta veden lämpötila nousee tuhansiin asteisiin (https://en.wikipedia.org/wiki/Sonoluminescence), ja valon muodostumisen fysiikka on edelleen epäselvä. Pistoolikatkaravut näitä tuottavat: https://fi.wikipedia.org/wiki/Pistoolikatkaravut

[pähkäilijä]

Tekeekö pistoolikatkarapu onkalon (kuplan) veteen ääniaallon avulla? Lähestyn korkeaa lämpöä (lyhyttä aallonpituutta) säilymislain kanssa. Jos kuplan seinämä heijastaa ääntä ja kupla pienenee, aallon energiatiheys kasvaa. Jos kuplan tilavuus lähestyy nollaa, sen energiatiheys kasvaa teoriassa äärettömäksi.
Kuinka sitten ääniaallon energia muuntuu sähkömagneettiseksi säteilyksi? Eikö korkea lämpö saa kuplan kaasun atomit tuottamaan näkyvääkin valoa? Ja jos lämpö nousee uv-säteilyn puolelle, se häviää ihmissilmältä taas.
Kummallinen ilmiö, kuinka desibelit voi tehdä kuplia mereen? Ja kuinka kuplassa etenevä ääni voi tiivistyä "väkeväksi tiivisteeksi" kun kupla vedenpaineen johdosta romahtaa?

[Eusa]

Kirjoitan oman kuvaukseni, vaikka tuskinpa se kenellekään avautuu, kun ei ole haluttu perehtyä teoriatyöhöni.

Sonoluminesenssi voisi ΦBSU-luennassa olla akustisesti ajetun kuplaontelon avaama paikallinen nollasäievertailu. Pallomainen romahdus ajaa kuplaontelon hetkellisesti ehdolliseen maksimientropiajakaumaan: viritys-, plasma- ja törmäyskanavat asettuvat siihen jakaumaan, jonka energian keskittyminen, tiheys, optinen paksuus, kemiallinen koostumus ja pallogeometria sallivat. Kun tämä kenttäkoherenssin rajoittama viritysjakauma kyllästyy, suljettu nollageodeettinen vertailulukitus avaa lyhyen F_geom-säteilyikkunan. Purkaus ei valitse yhtä viritystasoa, vaan tyhjentää kynnysylityksen liukuvasti useiden emissio-, rekombinaatio- ja törmäyskanavien kautta avoimeen nollageodeettiseen uloskanavaan. Siksi spektri näkyy UV-painotteisena jatkumona ja olosuhteista riippuvina viiva- tai vyöemissioina.

[pähkäilijä]

Kirjoitan oman kuvaukseni, vaikka tuskinpa se kenellekään avautuu, kun ei ole haluttu perehtyä teoriatyöhöni.

Sonoluminesenssi voisi ΦBSU-luennassa olla akustisesti ajetun kuplaontelon avaama paikallinen nollasäievertailu. Pallomainen romahdus ajaa kuplaontelon hetkellisesti ehdolliseen maksimientropiajakaumaan: viritys-, plasma- ja törmäyskanavat asettuvat siihen jakaumaan, jonka energian keskittyminen, tiheys, optinen paksuus, kemiallinen koostumus ja pallogeometria sallivat. Kun tämä kenttäkoherenssin rajoittama viritysjakauma kyllästyy, suljettu nollageodeettinen vertailulukitus avaa lyhyen F_geom-säteilyikkunan. Purkaus ei valitse yhtä viritystasoa, vaan tyhjentää kynnysylityksen liukuvasti useiden emissio-, rekombinaatio- ja törmäyskanavien kautta avoimeen nollageodeettiseen uloskanavaan. Siksi spektri näkyy UV-painotteisena jatkumona ja olosuhteista riippuvina viiva- tai vyöemissioina.

Klassisesti ongelma ratkeaa ehkä vain atomin keskinopeudella (lämpötilalla). Tarvitaan valtavan voimakas amplitudi ääniaallolle, se jotenkin tekee kaasukuplan, en tiedä miten. Kun kupla pienenee, sen kaasuatomien pitää absorboida energiansa ympäröivään veteen mutta vesi ei ota kaikkea vastaan. Siksi atomien keskinopeus nousee ja korkea lämpö purkaa energiaa sm-säteilyn kautta.
periaatekuvaus:
kuplan kaasun energia olkoon 10yks. --> kuplan vesiseinä absorboi vain 5yks. --> jäljellä oleva 5yks. on pakotettu nostamaan lämpö tuhansiin asteisiin kun kuplan tilavuus lähestyy nollaa --> tämä ilmenee sm-energiana, leimahduksena --> siis ionisoitunut kaasu purkaa energiaa kun varatut elektronit kiihdytetään