Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Майер В.В. -> "Простые опыты с ультразвуком" -> 43

Простые опыты с ультразвуком - Майер В.В.

Майер В.В. Простые опыты с ультразвуком — М.: Наука, 1978. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): prostieopitisultrazvukom1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 51 >> Следующая

кавитационных пузырьков, видимых непосредственно глазом на темном фоне
благодаря тому, что они сильно рассеивают свет. Характерный шум,
появляющийся и исчезающий вместе с облачком, объясняется примерно тем же,
что и шипение воды в чайнике перед ее закипанием: захлопываясь,
кавитационные пузырьки порождают звуковые импульсы в большом диапазоне
частот, т. е. шум. Мгновенное исчезновение кавитационного облачка при
выключении ультразвука свидетельствует о том, что в опыте наблюдается
истинная кавитация1. Существует явление ультразвуковой дегазаций
135
жидкости, при котором под воздействием ультразвука также появляются
пузырьки, но не исчезающие сразу по выключении ультразвука и,
следовательно, не имеющие ничего общего с кавитационными.
Внимательно рассмотрите кавитационное облачко. Расположите вибратор
излучателя в воде под углом около 45° к горизонту так, чтобы сбоку был
виден его торец. Вы заметите, что кавитационное облачко неоднородно:
вблизи центра торца оно имеет вид
- Рис. 86. Кавитационное облачко вблизи торца вибратора. Фотография
получена в опыте, поставленном по схеме, изображенной па рис 85, 6.
Применявшаяся в опыте кювета состоит из двух стеклянных пластинок, между
которыми проложена прокладка из резиновой трубки и которые сжаты по
периметру с помощью обоймы из дюраля н четырех болтов с гайками. В опыте
можно использовать просто стакан или пробирку (глаз гораздо лучше
замечает явления, чем объектив фотоаппарата).
небольшой плотной области; по плоскости торца кавитационные пузырьки
распределяются в виде своеобразной, похожей на многоконечную звезду
фигуры.
Удалите из каркаса обмотки возбуждения вибратор излучателя и мелкой
шкуркой тщательно зачистите его торец. Погрузите вибратор зачищенным
концом в воду и добейтесь появления ультразвуковой кавитации. После
пятиминутной работы излучателя при максимальной интенсивности ультразвука
выньте из каркаса вибратор и рассмотрите его торец. По всей поверхности
торца вы обнаружите более или менее сильные разрушения: на торце
оказывается как бы выгравированной та звездообразная фигура, которую вы
наблюдали раньше в опыте с кавитационным об-
136
лачком. Результат опыта свидетельствует об огромной разрушающей силе
ультразвуковой кавитации.
Получите кавитационное облачко в кювете, заполненной глицерином.
Выключите в комнате свет и, подождав несколько минут, чтобы глаза
привыкли к темноте (адаптировались на темноту), посмотрите в направлении
торца вибратора. Вы заметите небольшую светящуюся область синеватого
оттенка. Из опыта следует, что некоторые жидкости люминесци-руют под
действием ультразвука. Обнаруженное вами явление так и называется:
сонолюминесценция.
Теория этого интересного явления разработана еще далеко не полностью.
Согласно одной из гипотез сжатие кавитационных пузырьков при захлопывании
приводит к сильному нагреванию и свечению содержащегося в них газа. По
другой гипотезе свечение газа в кавитационных пузырьках обусловлено
электрическими разрядами. Одно ясно: сонолюминесценция непосредственно
связана с ультразвуковой кавитацией.
Чтобы опыт по наблюдению сонолюминесценции прошел без особых осложнений,
дадим несколько советов. Свечение глицерина под действием ультразвука
незначительно по яркости, поэтому вначале вам его будет трудно
обнаружить. Дело осложняется еще и тем, что в полной темноте нет
привычных ориентиров и трудно направить взгляд туда, куда нужно. Чтобы
облегчить наблюдения, на свету перед кюветой расположите лупу, через
которую будет виден торец вибратора (рис. 87). Далее, получив в полной
темноте ультразвук максимальной интенсивности, приблизьте глаз к лупе.
После того как вы увидите люминесценцию глицерина в виде синеватого
свечения, лупу можно убрать. Более того, когда вы будете точно знать, что
нужно увидеть, вы сумеете обнаружить соно-* люминесценцию и при
сравнительно плохом затемнении.
Рис. 87. Схема установки для наблюдения сонолюминесценции.
1 - вибратор низкочастотного излучателя, 2 -кювета с глицерином, 3-лупа,
наведенная на торец вибратора, 4-глаз наблюдателя.
137
Вы уже убедились, что кавитация является одной из важнейших физических
причин ряда явлений, которые происходят в жидкости при облучении ее
ультразвуком. К одному из таких явлений относится ускорение химических
реакций под действием ультразвука.
Разотрите 0,5 г крахмала, слегка увлажненного водой, в тонкую пасту и
введите ее при непрерывном помешивании в 200 мл кипящей воды. Кипятите
раствор несколько минут и затем охладите до комнатной температуры. В
стеклянный пузырек налейте равные порции приготовленного раствора
крахмала, 20%-ного раствора йодистого калия и добавьте туда каплю
четыреххлористого углерода. Пузырек закройте пробкой и, сильно встряхивая
и взбалтывая его содержимое, добейтесь равномерного распределения в
растворе четыреххлористого углерода. Полученным составом заполните до
высоты 1-2 см тонкостенную пробирку.
На поверхность вибратора несимметричного маг-нитострикционного
Предыдущая << 1 .. 37 38 39 40 41 42 < 43 > 44 45 46 47 48 49 .. 51 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed