Ivan Lomachenkov Překlad R:Halaš

Prezentace na téma: "Ivan Lomachenkov Překlad R:Halaš"— Transkript prezentace:

1 Ivan Lomachenkov Překlad R:Halaš
Magické bubliny Ivan Lomachenkov Překlad R:Halaš

2 Úvod Umístěte malou bublinu vzduchu do 100 ml baňky naplněné vodou, vystavte vodu působení zvuku a budou-li splněny vhodné podmínky, vzduchová bublina vyzáří světelné záblesky. Tento jev zvaný Single-Bubble Sonoluminescence (SBSL) je úžasný. Přeměňuje energii zvuku na světelnou energii. Poprvé byl tento jev pozorován L.A.Crumem and D.F.Gaitanem asi před deseti lety (USA, University of Mississippi). Ivan Lomachenkov-HST2001

3 Co se děje? Když je bublina zachycena zvukovým polem vytvořeným sinusovým generátorem, je vtažena do středu baňky. Pak se začne její velikost měnit. Když tlak zvuku poklesne, zvětší se rozměr přibližně na 50 mikrometrů. Ivan Lomachenkov-HST2001

4 Poté se tlak zvuku zvětší a rozdíl tlaků mezi vnitřním a vnějším prostorem vede ke katastrofickému kolapsu. Velikost bubliny poklesne z původních 50 mikrometrů na velikost kolem O.5 mikrometru. Bublina najednou praskne a ve stejném okamžiku vzniknou světelné záblesky. Podle měření B.Barbera (člen skupiny S.Puttermana, USA, University of California), jsou záblesky velmi krátké, asi 50 pikosekund. Ivan Lomachenkov-HST2001

5 Uspořádání experimentu
Energie elektrických oscilací se transformuje v energii zvuku pomocí piezokeramických vysílačů, které jsou přilepeny na povrchu baňky. Elektrický obvod sestává z indukční cívky a vysílačů. Kapacita vysílačů je asi 20 nF. Protože se musí baňka s vodou chovat jako rezonanční systém, musí mechanické a elektrické části míst stejný rezonanční kmitočet. V našem experimentu to bylo asi 27 kHz. Ivan Lomachenkov-HST2001

6 Napětí piezokeramických vysílačů a cívky musí být několikanásobně větší než výstupní napětí zesilovače z důvodu reaktance obvodu. Ivan Lomachenkov-HST2001

7 Teoretické problémy Sonoluminiscence je v současné době intenzivně studována a dosud neexistuje uspokojivý fyzikální model pro vysvětlení tohoto jevu. Můžeme říct, že dnes máme více otázek než odpovědí: V jakém stavu je plyn uvnitř bubliny v okamžiku jejího prasknutí? Jaká je skutečná teplota plynu? Jakým způsobem změřit teplotu uvnitř bubliny? Ivan Lomachenkov-HST2001

8 Co je příčinou úžasné stability záblesků (podobných zábleskům laseru)?
Je známo, že světlo je ponejvíce ultrafialové. Protože voda pohlcuje veškeré záření s vlnovými délkami kratšími než 200 nm, vyvstává otázka: jaká je nejmenší vlnová délka vyzářeného světla? Na tyto a další otázky je nutno najít uspokojivé odpovědi Ivan Lomachenkov-HST2001

9 Poděkování Tento experiment byl realizován s pomocí mých kolegů M.Millera a A.Sermyagina (Russia, Dubna, Institute in Physical-Technical Problems). Ivan Lomachenkov-HST2001

10 Uspořádání experimentu
Ivan Lomachenkov-HST2001