Aktuální číslo:

2024/4

Téma měsíce:

Obaly

Obálka čísla

Nadzvukový kolaps vzduchových bublinek

 |  5. 3. 1998
 |  Vesmír 77, 176, 1998/3

Zajímavý jev sonoluminiscence  (viz Vesmír 74, 565, 1995/10) byl objeven již r. 1933, ale do popředí zájmu se dostává až v posledních letech. Stručně řečeno jde o záblesky světla vyvolané zvukovými vlnami v kapalině. Při vhodném uspořádání experimentu mohou totiž být prudce stlačovány bublinky plynu obsažené v kapalině, a přitom se soustředěná energie zvukových kmitů kapaliny přemění na fotony světla – „zvuk zasvítí“.

Nyní skupina amerických vědců z Kalifornské univerzity v Los Angeles změřila dynamiku vzduchových bublinek stlačovaných ve vodě sférickými zvukovými vlnami (Phys. Rev. Letters 78, 1799, 1997). Časový vývoj velikosti bublinek byl změřen pomocí rozptylu krátkých (200 fs, 1 femtosekunda = 1.10–15 sekund) laserových pulzů. Množství rozptýleného světla je přibližně úměrné druhé mocnině poloměru sféry (Miův rozptyl). Experimenty prokázaly, že se bublinky stlačují ohromnou rychlostí – až čtyřikrát větší, než je rychlost zvuku ve vzduchu (asi 340 m/s)! Odpovídající zrychlení je 100miliardkrát větší než tíhové zrychlení (1011 g). Tyto výsledky jednoznačně podporují vysvětlení sonoluminiscence pomocí rázové vlny, která přispívá k zvýšenému soustředění energie, a vyvolává tak ultrafialové záření stlačeného plynu. Vlastní záření následuje rychle (0,5 ns) po dosažení nejvyššího stlačení (poloměr bublinky 0,8 μm) a trvá asi 50 mikrosekund.

Nové poznatky o „svítícím zvuku“ mají zásadní význam při úvahách o jeho využití např. při jaderné fúzi nebo při chemických reakcích.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jan Valenta

Doc. RNDr. Jan Valenta, PhD., (*1965) vystudoval Matematicko-fyzikálni fakultu UK v Praze, kde se nyní zabývá optickými vlastnostmi nanostruktur, spektroskopií jednotlivých molekul a polovodičových nanokrystalů a mj. také vývojem tandemových solárních článků. Je spoluautorem (s prof. Ivanem Pelantem) monografie Luminiscenční spektroskopie.

Doporučujeme

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky uzamčeno

Josef Tuček  |  2. 4. 2024
Petr Baldrian vede Grantovou agenturu ČR – nejvýznamnější domácí instituci podporující základní výzkum s ročním rozpočtem 4,6 miliardy korun. Za...
Od krytí k uzavření rány

Od krytí k uzavření rány

Peter Gál, Robert Zajíček  |  2. 4. 2024
Popáleniny jsou v některých částech světa až třetí nejčastější příčinou neúmyslného zranění a úmrtí u malých dětí. Život výrazně ohrožují...
Česká seismologie na poloostrově Reykjanes

Česká seismologie na poloostrově Reykjanes s podporou

Jana Doubravová, Jakub Klicpera  |  2. 4. 2024
Island přitahuje návštěvníky nejen svou krásnou přírodou, ale také množstvím geologických zajímavostí, jako jsou horké prameny, gejzíry a aktivní...