项目简介
项目名称
声空化气泡内极端条件下的发光现象研究
项目批准号
10174045
学科分类
A040510
数理科学部
_物理学Ⅰ
_声学
_与声学有关的其他物理问题和交叉学科
资助类型
数理科学
负责人
安宇
依托单位
清华大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
14.00万元
摘要
液体中由超声驱动的微米量级的空化泡内气体温度可达万度甚至更高，压强也超过百万以上的大气压，与外加声场同步地振动，在每个声周期发射一次百皮秒宽度的光脉冲，这就是声致发光现象。最近有实验报道观察到气泡内有聚变发生的证据。由于气泡小而且发光时间短，无法直接探测气泡内的温度等物理量，只能根据发出的光信号以及理论计算推测内部发生的过程，所以发光机理的理论研究不只是因为好奇，还是认识声致发光现象的关键因素。为了数值模拟实验结果，我们提出了声空化气泡内气体压强均匀的简化模型，计算结果比较可靠，并比较实验结果，我们发现用目前流行的轫致辐射模型计算的发射光子数远小于实验结果。通过分析实验结果，我们认为惰性气体原子在密度接近它的液体时，其能级结构也会相应地改变，由此假定出发我们得到与黑体辐射公式很相近的发光模型，很好地解释实验观测到的声致发光光谱和光脉冲宽度特性。我们利用流体力学偏微分方程组，计算声空化气泡内气体的演化过程，发现理论计算声空化气泡内气体的演化过程存在不可靠性。我们通过数值计算研究声空化气泡不稳定性对参数的依赖，发现微小的非球对称驱动声场阻止气泡在更强的外加声场中稳定脉动。
评论区 (0)
#插入话题
