Физика для Всех!

 Сонолюминисценсия.  

Введение. Сонолюминисценсия или звуколюминисценсия возникает от схлопывания кавитационных  пузырьков в жидкости от ультразвуковых волн, полученных от резонатора. 

Проблема состоит в том, что это явление наблюдали ещё в 1930 годах, а в1990 годах удалось получить устойчивый сонолюминисцентный свет, но на апрель месяц 2013 года это явление осталось непознанным.

Сонолюминисценсия  обусловлена отрывом фотона в одном из атомов атомарного газа, преимущественно инертного, а также водорода и кислорода. В инертных газах отрыв фотона происходит чаще, так как они менее активные и в атомарном состоянии их находиться больше, если ими предварительно насыщена жидкость. Отрыв фотона происходит в нейтроне, это один из менее связанных фотонов.

Как это происходит? При возникновении пузырька от ультразвуковой волны, пузырёк быстро растёт и в течение четверти периода ультразвуковой волны, создаёт вакуум, который ослабляет связь менее связанного фотона в нейтроне, то есть фотон начинает колебаться с большей амплитудой. При схлопывании пузырька, возникает ударная волна в центр пузырька, образуя высокое давление и отразившись от центра проходит обратная волна, которая если попадает в резонанс с колебанием менее связанного фотона в нейтроне , отрывает его от нейтрона. Свечение сдвинуто в фиолетовую область, потому, что оно не теплового происхождения, а от резкой смены плотности среды с жидкости на вакуум, что увеличивает амплитуду колебания, и обратная ударная волна, совпадающая с резонансным колебанием фотона на пике амплитуды, окончательно нарушает связь фотона с нейтроном в атоме инертного атомарного газа. Понижение температуры жидкости, позволяет достичь большего контраста в плотностях жидкости и вакуума, что увеличивает амплитуду колебания, а наличие инертных газов, обеспечивает гарантированно атомарный газ в пузырьке.

Технология процесса. Резонанс на увеличенную амплитуду колебаний фотона первоначально задаётся вакуумом, а вторично обратной волной, после схлопывания пузырька. За это время, количество колебании фотона должны проходить целое число раз или целое число плюс минус половина колебания, так чтобы пик вакуума приходился на пик амплитуды колебаний, и обратная волна приходилась на пик амплитуды колебания фотона. Поэтому резонанс достигается, подбором частоты ультразвуковых колебаний к определённому атомарному газу, подбором мощности резонатора, размером образуемых пузырьков и плотностью их возникновения, подбором плотности жидкости, температурой воды.  Излишняя плотность пузырьков мешает пройти в пузырьке полный цикл отрыва фотона, пузырьки взаимно уничтожаются.

Практическое применение. Регулируя эти параметры можно обрабатывать определённый газ, делая атомарные изотопы и собирая их с поверхности воды. Такой газ способен поглощать фотоны определённого спектра, вступать в реакции с другими газами, образовывать новые соединения. А так же определять в жидкостях наличие тех или иных растворённых газов. Вести производство рекламных экранов, и экранов для научных приборов, подбирая ячейки с жидкостями и растворёнными в ней разными газами, образуя трёх цветные кластеры, из которых состоит экран. Производя ячейки из нано шариков, на образование цветной картинки потребуется минимальная  мощность ультразвуковых полупроводниковых резонаторов в каждой ячейке. Резонаторами таких ячеек могут быть поток электронных лучей, лазерных лучей. Применение в медицине, вызывая резонанс в определённых клетках, лечить испускаемыми фотонами определённой частоты внутри самой клетки. Проводить разные научные эксперименты по воздействию фотонов и изотопов разных газов на вещество.

09.04.2013 г.

Автор                                                                                                                А. Т. Дудин.