"В твоем пакете полкило в тротиловом эквиваленте. Или килограмм… Пять, десять – это дело вкуса. Разрушительная мощь. Универсальный инструмент, созданный твоими руками. Ты можешь взорвать автомобиль. Ларек. Квартиру врага. Если будет необходимо, ты сможешь взорвать здание. Что уж говорить о человеке? Для тебя нет дверей, сквозь которые ты не смог бы пройти. Нет преград, которые ты не смог бы преодолеть. При большом желании ты можешь стать отличным партизаном… Но тебе это не интересно. Формулы кумулятивов, скорость детонации, кислородный баланс, бризантность, фугасность, теплота вспышки, объем газообразных продуктов, ударная волна, эпицентр… Для тебя это простые и понятные термины. Изучать такие вещи намного интереснее.
На первый взгляд, ты ничем не выделяешься в толпе."
29. Сонолюминесце́нция
19 декабря 2010 в 18:54
Сонолюминесце́нция — явление возникновения вспышки света при схлопывании кавитационных пузырьков, рождённых в жидкости мощной ультразвуковой волной. Типичный опыт по наблюдению сонолюминесценции выглядит следующим образом: в ёмкость с водой помещают резонатор и создают в ней стоячую сферическую ультразвуковую волну. При достаточной мощности ультразвука в самом центре резервуара появляется яркий точечный источник голубоватого света — звук превращается в свет.
В 1990-х годах появились установки, дающие яркий, непрерывный, устойчивый сонолюминесцентный свет. Как результат, появилась возможность изучать сонолюминесцентный свет не с помощью фотоплёнок (то есть накапливая свет за длительный промежуток времени), а в реальном времени, с отличным временным и пространственным разрешением.
С точки зрения физической интуиции сонолюминесценция обладает рядом парадоксальных свойств:
• Сонолюминесценция наиболее эффективно проявляется в обычной воде. Только в последние годы с трудом удалось добиться возникновения сонолюминесценции в других жидкостях.
• Небольшая концентрация инертных газов, растворённых в воде, существенно усиливает эффект.
• Яркость сонолюминесцентного света резко увеличивается при охлаждении воды.
• Яркая сонолюминесцентная вспышка имеет, как правило, более-менее гладкий спектр, без каких-либо отдельных линий излучения. Этот спектр круто растёт в фиолетовую сторону и приблизительно похож на спектр излучения абсолютно чёрного тела с температурой порядка сотен тысяч кельвин!
В начале 2000-х годов появились работы, после которых стало понятно, что и однопузырьковая (описанная выше) сонолюминесценция имеет тепловую природу, а её загадочный спектр объясняется слишком высокой температурой и давлением при схлопывании одного сферически симметричного пузырька, так что отдельные возбуждённые радикалы снимают возбуждение столкновительным способом и не успевают высветить фотон.
В случае однопузырьковой сонолюминесценции на последней стадии коллапса кавитационного пузырька стенки пузырька развивают скорость до 1-1,5 км/сек, что в 3-4 раза превышает скорость звука в газовой смеси внутри пузырька. В результате при сжатии возникает сферическая сходящаяся ударная волна, которая потом, отразившись от центра, проходит через вещество ещё раз. Известно, что ударная волна эффективно нагревает среду: при переходе через фронт ударной волны вещество нагревается в M² раз, где М — число Маха. Это, по-видимому, приводит к увеличению температуры ещё на порядок и позволяет достичь сотни тысяч кельвинов.
Модель Швингера
Необычное объяснение эффекта сонолюминесценции, принадлежащее Швингеру, основано на рассмотрении изменений вакуумного состояния электромагнитного поля в пузырьке в процессе быстрого изменения формы последнего, с точки зрения, близкой к тому, что применяется обычно при описании эффекта Казимира, когда рассматривается вакуумное состояние электромагнитного поля в плоском конденсаторе, зависящее от граничных условий, определяемых пластинами. (См. также Эффект Унру). Более подробно этот подход был развит в работе Клаудии Эберлейн (Claudia Eberlein). Если это верно, то сонолюминесценция — первый пример, в котором прямо экспериментально наблюдается излучение, связанное с изменением вакуумного состояния.
Высказывались аргументы в пользу того, что сонолюминесценция связана с преобразованием слишком большой энергии в слишком малое время, чтобы согласоваться с упомянутым объяснением. Однако другие заслуживающие доверия источники приводят доводы за то, что объяснение через вакуумную энергию может всё же оказаться верным.
