Estudar o fenômeno sonoluminescence

Apresentação, estudar e praticar o fenómeno da sonoluminescência Páginas 12 por F.Moulin.

Introdução

A sonoluminescência é a conversão do "som em luz". Ocorre quando uma ou mais bolhas, aprisionadas dentro de um líquido por um campo acústico sinusoidal, são forçadas a oscilar durante as fases de compressão e depressão da onda acústica. O comportamento não linear de cada oscilador de bolha torna-se então muito particular. Na verdade, quando a amplitude da pressão sonora incidente na bolha ultrapassa a barra, observamos, então, após uma fase de expansão da bolha, uma fase de compressão muito repentina que leva ao colapso da bolha durante a partir da qual condições extremas de pressão e temperatura são alcançadas dentro da bolha. De todos os fenômenos interessantes que se observam, a emissão de luz pela bolha é certamente o mais intrigante.

Apesar dos importantes avanços feitos neste assunto, o mecanismo de produção de luz, bem como a estimativa da temperatura atingida no interior desta bolha, ainda não são totalmente compreendidos e várias teorias tentam explicar este mecanismo.

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História da Sonoluminescência

O fenômeno da sonoluminescência aparece quando uma pequena bolha de gás colapsa rapidamente em um fluido. Existem duas classificações de sonoluminescência: sonoluminescência emitida por bolhas múltiplas (Multiple Bubble SonoLuminescence, MBSL) e sonoluminescência emitida por uma única bolha (Single Bubble Sonoluminescence, SBSL). Em 1933, N. Marines e JJ Trillat observaram que as placas fotográficas ficavam impressionadas com a imersão em um líquido agitado por ultrassom, descobrindo assim o MBSL. Em 1934, H. Frenzel e H. Scholtes, da Universidade de Colônia, escreveram que podiam produzir de forma reproduzível luz fraca, mas visível na água, usando ultrassom. É difícil estudar o MBSL porque as bolhas duram apenas alguns ciclos acústicos, emitem luz por apenas alguns nanossegundos e estão em movimento constante.

Essas limitações interromperam a pesquisa de sonoluminescência até a produção bem-sucedida de SBSL, descoberta em 1988, quando HG Flynn escreveu uma compilação de modelos teóricos do movimento de bolhas acusticamente acionadas. A partir dessas informações, DF Gaitan, então doutorando, foi o primeiro a observar e controlar o fenômeno da sonoluminescência com uma única bolha que implodiu sem ser destruída cerca de 20 mil vezes por segundo sob o efeito de uma onda de pressão. estacionário produzido por ultra-som. O SBSL é muito mais fácil de estudar porque uma única bolha está estacionária presa em um tanque. Esta bolha pode ser extremamente estável e brilhar por vários minutos, tornando possível estudar a bolha e a luz emitida visível a olho nu. É esse tipo de sonoluminescência que nos propomos a destacar e estudar experimentalmente aqui.

mais: sonoluminescência ou sonofusão

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