什么是声致发光(Sonoluminescence)?

声致发光是超声波激发液体时产生的一种神秘现象,当气泡破裂时会发出光。当气泡中含有惰性气体时,这种效应会被放大。术语 声致发光 的意思是"声光"。 在薄膜链式反应中,使用了声致发光为了启动聚变反应堆。关于声致发光...
声致发光是超声波激发液体时产生的一种神秘现象,当气泡破裂时会发出光。当气泡中含有惰性气体时,这种效应会被放大。术语声致发光的意思是"声光"。在薄膜链式反应中,使用了声致发光为了启动聚变反应堆。关于声致发光有各种各样的理论,但没有一个得到确凿的证明。在这些微小气泡的中心测量到了超过20000 K的温度。这足以使钻石沸腾。当超声波激发液体时,会产生声致发光,在基努·里夫斯主演的电影《连锁反应》中,声致发光现象得到了普及,声致发光用于启动核聚变反应。观察到由声致发光产生的气泡产生的温度测量值为kilokelvins或数万度。引发核聚变反应的温度阈值为数百万度,或megakelvins这里有点不一致,一个加起来有三个数量级的差异。声致发光是热的,但不是那么热。普渡大学科学家R.P.Taleyarkhan实验室的研究人员声称,在声致发光下,一个充满丙酮的容器以统计上显著的水平发射中子,这是特征足迹然而,这些结果从未被复制过,并在2006年发表在《自然》杂志上的一篇文章中被立即驳回。Taleyarkhan的设备专利被驳回,B.Naranjo发表了一份分析报告,显示他的数据被误解了1934年,德国科隆大学的科学家H.Frenzel和H.Schultes首次发现了声致发光效应。他们试图加速照片的拍摄过程,但最终发现了发光气泡。因为这种效应是随机的,不可控制的,直到很晚才进行科学研究。1989年,费利佩·盖坦和劳伦斯·克鲁姆创造了一个声致发光的气泡,这个气泡停留在一个恒定的位置——一个超声波驻波周期性地产生一个气泡,然后让它塌缩。这是向前迈出的重要一步,它允许在实验室环境下对这种现象进行分析。研究发现,当光被释放时,气泡非常小——大约一微米宽,或者大约一个细菌的大小。闪光的持续时间非常短,尽管总的来说可以用肉眼观察到,但每次闪光持续的时间都是几十到几百皮秒,光移动的时间只有几厘米。虽然声致发光是一种惊人的效果,但目前还没有具体的应用,可能永远也不会被用于聚变能量。值得注意的是,有些虾的爪子咬得太快,以至于发出声致发光。有幽默感的科学家将这种效应命名为shrimpollection。
  • 发表于 2020-09-07 05:47
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  • 分类:科学教育

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