Aktuální číslo:

2020/3

Téma měsíce:

Bod zlomu

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

(Korona)virus je virus, je virus, je virus...

(Korona)virus je virus, je virus, je virus...

Libor Grubhoffer  |  31. 3. 2020
Vypůjčil jsem si odpověď francouzského mikrobiologa André Lwoffa na otázku, co je to virus. André Lwoff (1902-1994), Nositel Nobelovy ceny za...
Dívčí tajemství a globální pandemie

Dívčí tajemství a globální pandemie

David Storch  |  29. 3. 2020
Všichni to známe. Dívky mají vážná tajemství, které nikdy nikomu neprozradí. Tedy snad jen své nejlepší kamarádce, to je ale v pořádku, poněvadž...
Život není jako dřív. A dlouho nebude

Život není jako dřív. A dlouho nebude

Pavel Plevka  |  27. 3. 2020
Kontrolované provedení populace infekcí SARS-CoV-2 tak, aby nebyl zahlcen náš zdravotní systém, bude trvat několik let, během kterých bude třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné