Šta je to sonoluminiscencija?

Sonoluminiscencija predstavlja zvukom izazvanu emisiju svetlosti od strane mehurića u tečnosti. Naziv ove pojave potiče od reči sono što znači zvuk i reči luminiscencija koja se odnosi na sve vrste svetljenja.

Ova pojava je otkrivena 1934. godine prilikom jednog eksperimenta na Univerzitetu u Kelnu, a do danas još uvek u potpunosti nije razjašnjen uzrok ove pomalo neobične pojave. Danas se mogu napraviti veoma stabilni mehurovi (prečnika od po oko 1 mikrometra) koji zahvaćeni stojećim akustičkim talasom emituju svetlost tokom svakog zvučnog pulsa.

Ipak, da bi jedan niskoenergetski zvučni puls mogao da izazove emisiju svetlosti na jednoj tako maloj zapremini kao što je mehur, on bi morao da se trilion puta koncentriše u delu prostora da bi njegova energija bila dovoljna da izazove prebacivanje elektrona u atomima na pobuđeno stanje, a zatim i emisiju svetlosnih fotona sa njihovim povratkom na osnovna energetska stanja u atomima.

Uz ovo, spektar emitovane svetlosti se u najvećem delu sastoji od fotona veoma niskih talasnih dužina koji uglavnom pripadaju ultraljubičastoj svetlosti. Što je manja talasna dužina fotona, to je njihova energija veća, a dobijeni spektar sonoluminiscencije mehurova ukazuje da bi temperatura u njima morala premašivati 10 000 ^oC, a najverovatnije bi bila jednaka oko milion ^oC, što bi je učinilo veoma interesantnom za npr. aktiviranje reakcija fuzije (za koje su potrebne ovako velike temperature kao što su u zvezdama). Svetlosni bljeskovi koje emituju mehurovi su veoma kratki, s obzirom da traju manje od 12 pikosekundi (pikosekunda je jedan trilioniti deo sekunde).

Takođe, frekvencija svetlosnih bljeskova je veoma stabilna, čak je stabilnija i od oscilatora koji stvara pobuđujuće zvučne talase. Uz sve ovo, a takođe iz još uvek nepoznatih razloga, dodatak male količine nekog plemenitog gasa (npr. helijuma, argona, ksenona ili neona) u gas u mehurovima, izaziva veliko povećanje intenziteta emitovane svetlosti.