Reagenzglas-Neutronenstern. Sonolumineszenz

Hamster heißen Sie Freunde willkommen.

Der heutige Beitrag widmet sich einem interessanten physikalischen Phänomen, das in gewöhnlichem Wasser Licht erzeugt. Einige nennen es einen "Neutronenstern", andere nennen es "Sonolumineszenz".
Wenn in einem Reagenzglas bestimmte Bedingungen geschaffen werden, entsteht eine kleine Leuchtblase. Seine Physik wird durch verschiedene Eigenschaften beschrieben, die schwer vorstellbar sind. In diesem Kurs lernen wir, wie man eine Installation zusammenbaut, um zu Hause Sonolumineszenz zu erhalten, wie man das System richtig konfiguriert und welche Schwierigkeiten bei der Erstellung eines solchen Sterns auftreten können.



Alles begann mit der Tatsache, dass ich eines schönen Tages, als ich in der Weite von YouTube meinen Arsch ausstreckte, ein Video auf dem Kanal von Sergey Matyushenko fandüber ein interessantes Phänomen, das auf dem Glühen der Blase aufgrund des akustischen Effekts beruht. Nachdem ich das Video mehrmals durchgesehen hatte, stellte ich fest, dass das Wiederholen eines ähnlichen Phänomens nur spuckte. Eine Woche später befanden sich auf meinem Schreibtisch alle notwendigen Teile für die Montage einer vorhandenen Installation.

Das Prinzip des Gerätes ist recht einfach. Das Signal vom Generator wird piezokeramischen Emittern zugeführt, die mit Wasser auf ein Reagenzglas geklebt werden. Das System ist eine kugelförmige akustische Kammer, in der eine stehende Welle in einer Flüssigkeit gebildet wird. Die Wellenamplitude im System wird durch einen variablen Induktor geregelt, der in Reihe mit Piezokeramiken geschaltet ist, ein resonanter LC-Kreis wird gebildet. Dann platzieren wir eine Luftblase in der Kammer, wir finden die Resonanz, die Stoßwellen wirken auf die Blase und sie leuchtet.

Aber in Wirklichkeit stellte sich heraus, dass alles nicht so einfach war, wie mein Vater sagt: "Alles ist nur auf dem Papier, aber ich habe die Schluchten vergessen." Das Experiment ähnelt der Schrödinger-Box, deren Lösung sechs Monate dauerte. Lassen Sie uns versuchen, jedes Element der Installation im Detail zu betrachten.



Reagenzgläser.In diesem Fall interessieren uns Rundkolben. Sie werden als akustische Kamera fungieren. Theoretisch sollte ein Reagenzglas einen hohen Qualitätsfaktor haben, aber nur Gott weiß, wie man ihn berechnet, indem man sich ein Bild von chemischen Glaswaren im Internet ansieht. Die Lösung besteht darin, mehrere Arten solcher Container gleichzeitig bei verschiedenen Herstellern zu bestellen, von sowjetischen bis zu modernen bürgerlich-ausländischen.

Das beste Ergebnis zeigte ein Rundboden-Reagenzglas der tschechischen Firma Simax mit einem Volumen von 100 ml. Es sieht ein bisschen oval aus, aber sein Glas ist überall gleich dick. Sowjetische Reagenzgläser haben diesen Parameter verloren, da visuell sichtbar ist, wie das Glas im Licht schimmert. Egal wie ich es versuchte, in solchen Proben konnte ich die Sonolumineszenz nicht fixieren.



Die ersten Versuche wurden mit Kolben von einem halben Liter durchgeführt. Sie wurden auf dem Markt des Großvaters verkauft, so dass ich mich nicht für das Volumen entscheiden musste. Hersteller ist das Werk Druzhnaya Gorka, das älteste Unternehmen seiner Branche, das seit 1801 besteht. Aus der Praxis ist es gut, die Milch der Großmutter in solchen Gerichten zu kochen und Alkohol zu bekommen, was er in seiner Freizeit getan hat.

Durch Vergleichen der Röhren können Sie den Größenunterschied beobachten. Wir haben das Geschirr für die Akustikkammer herausgefunden.



Als nächstes betrachten wir Piezokeramiken, die wie die Dynamik eine Menge von Atomen und Molekülen im Wasservolumen schwingen.

Als Referenz:Der piezoelektrische Effekt wurde 1880 von Jacks und Pierre Curie entdeckt. Der Effekt manifestiert sich in der Verformung eines Materials, das in ein elektrisches Feld gebracht wird, und umgekehrt. Diese Phänomene werden auch als direkter und inverser piezoelektrischer Effekt bezeichnet. Daher ist es möglich, Elektrizität aus diesen Waschmaschinen zu extrahieren, die vom Hersteller von Feuerzeugen für Gasherde verwendet wurden, nachdem er seine Erfindung patentiert hatte. Interessanterweise erhalten die Kinder von Pierre Curie von diesen Patentinhabern eine Gebühr ?!

Auf dem Markt variieren Piezokeramiken in Größe und Form.Die ideale Option war eine feste Unterlegscheibe ohne Löcher sowjetischer Herstellung mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Dicke von 4 mm. Während der Versuche wurde eine große Piezokeramik mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Dicke von 6,5 mm getestet, ähnliche Ringe finden sich beim Aufbau von Langevin-Emittern, die bei der Herstellung von Ultraschallbädern verwendet werden. Eine mächtige Sache, Sie können bis zu Hunderten von Watt schwingen.



Der nächste Schritt bei der Schaffung einer akustischen Kammer ist die Verbindung von Piezokeramiken mit einem Reagenzglas. Löten Sie vorher die Drähte an die Unterlegscheiben. Die Kontakte in den sowjetischen Proben sind versilbert oder sogar versilbert, daher haben sie sich von Zeit zu Zeit etwas verdunkelt. Wir reinigen die Oberfläche zu einem Spiegelglanz. Ein wenig Arbeit mit einem Bohrer, und das Ergebnis wird nicht lange auf sich warten lassen. Alle Markierungen und Inschriften auf dem Metall sind sichtbar.

Wir löten die Drähte mit Säure und einem leistungsstarken Lötkolben. Sie müssen dies mit einem schnellen Tastendruck tun, damit nichts überhitzt. Hier sehen Sie kleine Nuten zum Löten, eine recht bequeme Lösung des Herstellers. Drähte müssen flexibel sein. Das Sprühen von Feinsilber ist sehr empfindlich gegenüber äußeren Belastungen. Harte Schlussfolgerungen sind nicht akzeptabel, außer dass sich das Metall erbricht, so dass sogar die Keramik selbst beschädigt werden kann.



Für die symmetrische Platzierung von Piezostrahlern müssen Sie den Kolben markieren.Wir erstellen Werkzeuge für die beschreibende Geometrie aus improvisierten Mitteln: ein Quadrat, eine Markierung, drehen den Kolben und markieren die Mitte. An jedem geeigneten Ort setzen wir ein Zeichen. Schneiden Sie ein kleines Stück Draht oder Faden ab, das dem Umfang unserer Glühbirne entspricht. Jetzt messen wir die Länge des Fadens und fixieren das Ergebnis, 34 cm. Teilen Sie diese Länge durch zwei und erhalten Sie 17 cm. Setzen Sie eine Markierung. Kombinieren Sie es anschließend mit der Markierung auf dem Kolben. Nun bleibt an einem der freien Enden des Drahtes die Stelle zu markieren, an der die Emitter streng symmetrisch zueinander platziert werden. Dieses Beispiel ist an einem 500-ml-Kolben gezeigt, da die ersten Experimente daran durchgeführt wurden.



Es ist Zeit, die Emitter anzubringen. Wir werden dies mit Zweikomponenten-Epoxidklebstoff wie "Araldite" tun, es hat gutHaftung auf verschiedenen Materialien. Die Zeit der vollständigen Verfestigung beträgt ungefähr einen Tag, obwohl auf der Verpackung 90 Minuten angegeben sind. Ein solches Epoxidharz wird von den Chinesen bei der Herstellung von Ultraschallbädern verwendet, und dies ist kein Zufall. Wir drücken den Inhalt der Röhrchen in den Verhältnissen eins zu eins aus. Mischen Sie die Zusammensetzung mit einem Spatel gründlich, bis eine homogene Masse entsteht. Es wird in Farbe und Konsistenz Kondensmilch aus dem nächsten Supermarkt ähnlich. Es ist so dick und erstreckt sich wie Nutella.

Das Plus einer solchen Masse ist, dass sie sich nicht ausbreitet, das Minus ist eine milchige Farbe. Nach meinem Verständnis sollte das Epoxid transparent sein, da während der Experimente mindestens drei Arten solcher Zweikomponentenharze ausprobiert wurden und alle ein gutes Ergebnis zeigten. Die Hauptsache ist, diesen Nogogol-Mogul langsam zu schlagen, damit keine Blasen entstehen. Sie behindern einen guten akustischen Kontakt zwischen dem Emitter und der Röhre.



Vor dem Auftragen müssen die Oberflächen mit Alkohol, Benzin oder Aceton entfettet werden. Es ist keine leichte Aufgabe, die Harzmenge auf dem Emitter zu erraten. Ich habe sie oft verteilt. Bei kleinen Flaschen ist die Situation einfacher, es wird weniger Epoxid benötigt, und daher werden die Umgebung, Hände, Kleidung usw. weniger verschmutzt. Ich möchte Sie daran erinnern, dass das Waschen eines solchen Drecks immer noch eine Beschäftigung ist.



Damit sind die Akustikkameras fertig. Die Arbeit an der Erstellung dauert jeweils ca. 2 Tage. Jetzt können diese Gefäße mit Wasser gefüllt werden und versuchen, Neutronensterne zu erhalten. Aber hier liegt noch ein sehr wichtiger Punkt!



Wasser. Es wird hier nicht einfach, sondern speziell benötigt, im Voraus mit einer bestimmten Temperatur vorbereitet. Nur diese Phase zu verstehen, dauerte ungefähr 3 Monate meines Lebens. Ja, und Feigen mit ihr, ihr Leben besteht immer noch aus 9 Teilen, genau wie bei Katzen, aber das ist nicht sicher ... Ich habe

hauptsächlich Wasser für das Experiment nach der Osmose verwendet. Ich empfehle auch, dass Sie einen solchen Filter bekommen. Wie sie sagen - "wir sind was wir trinken", zum Beispiel habe ich Bier und du ?!

Wenn es keinen Filter gibt, können Sie destilliertes Wasser verwenden. Wenn alles vollständig dicht ist, geht Leitungswasser aus. Diese Option funktioniert auch, aber ich empfehle es nicht!

Gießen Sie die Flüssigkeit mit einem Rand in eine saubere, vorgewaschene Pfanne. Die Reste der alten Suppe sollten nicht in unserem Wasser sein. Diese Stufe kann als Entgasung bezeichnet werden. Idealerweise ist es gut, eine Vakuumkammer zu verwenden, aber sie befindet sich nicht auf dem Bauernhof, da wir die Flüssigkeit 30 Minuten lang kochen. Dies ist mehr als genug.

Gießen Sie Wasser in einen Behälter für Lebensmittel, es muss auslaufsicher sein, es ist wichtig, dass beim Kühlen Wasser keine Luft von außen pumpt.Wir schließen den Deckel und sehen, wie sich ein Sudoku in den ersten Sekunden bei der ersten geeigneten Gelegenheit ausdehnt und explodiert. Aber warte, du musst dich abkühlen! Stellen Sie den Behälter etwa 10 Minuten lang in kaltes Wasser. Waschen Sie zu diesem Zeitpunkt die Akustikkammer sorgfältig, sie sollte transparent wie ein Riss sein. Shampoo, Feen, wir verwenden alle Waschmittel. Während dieser Zeit, wenn abgekühlt, den Behälter abgeflacht, was benötigt wird, ist es jetzt unter Vakuum. Wir stellen den Inhalt in den Gefrierschrank, wir müssen eine Temperatur von ca. 5 Grad bekommen. Wenn Sie den Moment vor dem Auftreten der Eiskruste verpassen, muss der Wasseraufbereitungsvorgang erneut wiederholt werden, da in diesem Fall keine Sonolumineszenz beobachtet werden konnte. Was ist der Grund dafür - ich weiß es nicht.

Reines evakuiertes Wasser.Füllen Sie den Schlauch bis zum Hals. Auf einer Tangente liegen, um die zusätzlichen Luftblasen nicht einzufangen. Hier ist also die richtige Resonanzkammer mit dem richtigen Wasser. Eine perfekt transparente, kalte und sphärische Linse, bei der 10 von 10 Versuchen erfolgreich waren, eine Sonolumineszenz mit einer Blase zu erzeugen und zu beobachten.



Nun, wie es geht, ist nicht notwendig und wie es normalerweise endet.Wenn Sie einfach Wasser aus dem Wasserhahn oder aus dem Filter sammeln, ohne es weiter zu entgasen, und es trotzdem aufgießen, sehen wir als Ergebnis ein so unbefriedigendes Bild. Es ist inakzeptabel! Denn unsere Aufgabe ist es, eine einzige ausgeglichene Blase zu erhalten, die von außen in das Flüssigkeitsvolumen eingebracht wird. Wenn jedoch Soda im Reagenzglas erscheint, nehmen Sie das Telefon heraus und beginnen Sie mit der Aufnahme. Sie können wunderschöne Aufnahmen mit dem Effekt von Linsenblasen machen.



Die ersten Versuche, Wasser zu entgasen, wurden an einem zuvor vorbereiteten Stand unter Beteiligung von Destillat und trockenem Alkohol durchgeführt. Um zu verhindern, dass Staubpartikel ins Wasser gelangen, wurde eine Kappe aufgesetzt. Das Kochen von Wasser ist immer noch ein aufregendes Phänomen. Hier können Sie alle aufsteigenden Ströme der erhitzten Substanz sehen ...

Das Ergebnis eines solchen Kochens führte natürlich zu nichts Gutem, da der Rohrhals nicht hermetisch geschlossen war und das Wasser während des Abkühlens erneut Luft pumpte und für weitere Experimente ungeeignet wurde. Aber dann wusste ich das nicht, goss Wasser ein und beobachtete ein ähnliches Bild einer weit verbreiteten Blasenbildung. Sie befanden sich an den Innenwänden, im innersten Volumen und im Allgemeinen überall, egal wo.



Wir wissen also bereits, wie man Wasser vorbereitet.Bei einer niedrigen Wassertemperatur beginnt sich an den Wänden des Kolbens Kondenswasser zu bilden. Es stört. Daher füllen wir Servietten und saugfähige Lappen auf. Wir haben es geschafft, einen Neutronenstern aus unserer eigenen Praxis bei Temperaturen von 5 bis 15 Grad Celsius zu bekommen. Bei 10 war das Leuchten heller als alles andere, bei unter 5 und über 15 gab es praktisch kein Leuchten. Wenn Wasser abgekühlt wurde, um Eiskristalle zu bilden, gab es über den gesamten Temperaturbereich überhaupt kein Glühen.



Eine Resonanzkammer ist installiert, Schallwellen wirken auf die Blase, schalten das Licht aus und sehen ein seltenes Phänomen bei der Bildung eines winzigen Neutronensterns.

Um das Phänomen auf der Kamera zu registrieren, müssen Sie einen schwarzen Hintergrund installieren und ein schnelles Objektiv in die Hand nehmen. Mein alter Ultraschall erwies sich bei der Aufnahme dieses Phänomens als fast blind. Ich schweige über den Fokus an einem Punkt im Raum. Aus diesem Grund wurde das Projekt vor dem Aufkommen neuer Filmausrüstung etwa sechs Monate lang eingefroren.

Die akustische Kammer im Anfangsstadium der Sonolumineszenz muss hervorgehoben werden, um zu verstehen, ob sich die Blase in der Mitte des Kolbens stabilisiert hat. In diesem Stadium können die Informationen zur Erstellung und Vorbereitung einer akustischen Kammer als erschöpfend angesehen werden. Daher wenden wir uns dem Generator und dem Steuerungssystem dieses Versuchsaufbaus zu.



Zuerst habe ich mich für eine bewährte Schaltung aus einem Ultraschallbad entschieden. Hier kann sowohl die Frequenz eingestellt werden, als auch die Leistung, um etwa 60 Watt zu erhalten. Er züchtete die Rennstrecke unter den Teilen. Die Kompaktheit der Platine bei diesem Ansatz ist garantiert. Bei Arbeiten mit großen Kapazitäten traten sofort Probleme auf.

Die erste Aufnahme der Anlage für Gesundheitsprüfungen erfolgte versehentlich mit einem leeren Reagenzglas. Beim Einstellen der Frequenz geriet das Glas irgendwann in Resonanz und brach. Um einen neuen Kolben faul zu machen, müssen Sie den alten reparieren, ein Stück Glas dort einsetzen, wo es hingefallen ist, und es oben mit Epoxidharz füllen. Wir bringen den Soldaten in die Reihen zurück und beobachten weiter.



Da mir nicht genügend Informationen zur Verfügung standen, schien mir die akustische Resonanz im Kolben in direktem Zusammenhang mit der mechanischen Resonanz der Piezokeramiken selbst zu stehen, aber Tatsache ist, dass die mechanische Resonanz jeder Art von Piezokeramiken unterschiedlich sein wird. Dies hörte 5 Nächte lang nicht auf zu sitzen und zu versuchen, eine Nadel im Heuhaufen zu finden.

Alle anfänglichen Berechnungen wurden von der Decke aus durchgeführt, von hier aus wurden die Induktivitätsspule, die Frequenz am Generator usw. falsch ausgewählt. Trotzdem gelang es uns irgendwie, eine stabile Blase in der Mitte des Kolbens zu erreichen.

Unter dem Einfluss von Schallwellen zog es sich so stark zusammen, dass es manchmal einfach aus dem Sichtfeld verschwand.Manchmal begann es, Licht wie ein silbernes Metalltröpfchen zu reflektieren. Die Spannungsamplituden an den Emittern erreichten solche Werte, dass gewöhnliches Ferrit in der Induktivitätsspule zu schockieren begann und kleine Spuren von Verbrennungen an den Fingern hinterließ. Gleichzeitig beginnt eine Neonröhre zu leuchten, noch bevor sie den Emitter berührt. So starke Felder herum.



Nach zahlreichen und erfolglosen Versuchen, einen Neutronenstern zu erhalten, fragte ich mich, was passieren würde, wenn ich die maximal mögliche Leistung für dieses System in die akustische Kammer pumpen würde. Schrauben Sie die Spannung am Netzteil maximal ab und sehen Sie sich das Ergebnis an. Von den ersten Sekunden an können Sie starke Kavitation im Wasser beobachten, die seine Form ändert ...

Während der Frequenzabstimmung kam die Glühbirne in Resonanz und brach, wobei sie sich der Wissenschaft zuliebe opferte. Der Inhalt des Kolbens hinterlässt beim Entleeren allmählich seine Spuren an der Decke der Nachbarn darunter. Es gibt eine Flut, aber die Flasche hält immer noch. Ich lasse die wirklichen Klänge dieses Experiments im Video .

Wir beobachten das rechte piezoelektrische Element in der Resonanzkammer. In diesem Moment knackte er wahrscheinlich und Plasmablitze erschienen darauf.Eine weitere Überprüfung ergab, dass das Element tot ist. Gemessen am Zeugnis der Stromversorgung beträgt die Leistung des überlebenden piezoelektrischen Elements ungefähr 180 Watt. In dieser Phase der Dreharbeiten war ich mir sicher, dass es unmöglich war, zu Hause Sonolumineszenz zu bekommen, und es gab nichts mehr zu verlieren. Viel Zeit, Ressourcen und schlaflose Nächte, da nach Sonnenuntergang die Arbeit in diese Richtung begann ...

Araldit, von vielen gelobt, hält großen Vibroloads nicht stand, musste mehrmals piezoelektrische Wandler neu geklebt werden, aber dies ist jetzt eine große akustische Kamera, die nie richtig verdient.



Eine weitere Entscheidung war, sich mit Sergey Matyushenko selbst in Verbindung zu setzen , der wie kein anderer wusste, wie die Prinzipien dieses Experiments funktionierten.Wie sich herausstellte, verteidigte er seine These zu diesem Thema und erzählte freundlicherweise alle Nuancen beim Erhalt der Sonolumineszenz, wofür er sich sehr bedankte.

Für den Anfang benötigen wir also einen genauen Master-Oszillator, bei dem die Frequenz nicht von der Umgebungstemperatur abweicht. Für diese Zwecke ist ein Frequenzsynthesizer auf dem ad9850-Chip perfekt. Am Ausgang erhalten wir einen reinen Sinus mit einem Einstellschritt von 1 Hz. Auf dem Bauernhof ist ein solches Gerät einfach unersetzlich. Mit seiner Hilfe können Sie Resonanzen finden, den Arbeitsbereich von Audiosystemen überprüfen und in anderen experimentellen Richtungen verwenden. Der Frequenzbereich variiert von 1 Hz bis 40 MHz. Die Amplitude des Sinusausgangssignals des Geräts ist jedoch sehr klein und beträgt nur 2 Volt. Um das Signal zu verstärken, ist es sinnvoll, einen Verstärker zu verwenden.



Da die Frequenzen innerhalb des Experiments klein sind, ist es sinnvoll, einen Audiofrequenzverstärker zu verwenden. In diesem Fall wird auf dem TDA1562Q-Chip ein einkanaliger Klasse-H-Verstärker verwendet. Es ist von ziemlich hoher Qualität und spielt erstaunliche Musik.



Für den Betrieb von piezoelektrischen Emittern ist eine hohe Spannung erforderlich, deren Quelle in dieser Schaltung fehlt. Eine Möglichkeit, eine ausreichend hohe Spannung zu erhalten, besteht darin, einen auf Resonanz abgestimmten Schwingkreis zu verwenden.

In dieser Arbeit wird eine sequentielle Oszillationsschaltung verwendet, bei der die Rolle der Kapazität von piezoelektrischen Emittern und die Rolle des Induktors vom Induktor übernommen wird, der seine Parameter durch Einführen eines Ferritstabs in ihn ändern kann. Die Angaben hier können je nach Länge und Durchlässigkeit von Ferrit zwischen 8 und 50 mH variieren. Ich habe einen Kupferdraht von 0,68 verwendet, der in 8 Schichten gewickelt war. Je dicker der Draht, desto weniger Verlust.

Das Vorhandensein von Resonanz in der Schaltung wird durch Anschließen eines 1-Ohm-Widerstands an die Schaltung bestimmt, parallel dazu die Oszilloskopschaltung angeschlossen wird.Wenn die Frequenz des Generators und die Eigenfrequenz der Resonanz des durch den Induktor gebildeten Stromkreises und die Kapazität der piezokeramischen Emitter zusammenfallen, wird die maximale Spannungsamplitude am Widerstand beobachtet, die dem maximalen Strom des Stromkreises entspricht, was wiederum das Vorhandensein von Resonanz anzeigt.

Das vollständige Schema zum Erhalten einer Einzelblasen-Sonolumineszenz sieht ungefähr so ​​aus. Das Signal vom Referenzgenerator wird einem Audiofrequenzverstärker zugeführt, an dessen Ausgang ein Sinus einer bestimmten Frequenz mit einer Amplitude von beispielsweise 12 Volt gebildet wird. Dieses Signal wird einer LC-Schaltung zugeführt, die aus einem variablen Induktor und einer akustischen Kammer besteht, in der piezokeramische Emitter als Kondensatoren wirken. Im Volumen der Flüssigkeit bildet sich eine stehende Welle, in deren Mitte sich eine für uns interessante leuchtende Blase bildet.



Wir beginnen mit der Installation und platzieren eine kleine Luftblase mit einer Spritze im Flüssigkeitsvolumen. Aber woher kennen Sie die gewünschte Frequenz, bei der sich in der Schallkammer eine stehende Welle bildet? Alles ist einfach.

Wenn wir es ungefähr nehmen, wird Resonanz erreicht, wenn die akustische Wellenlänge gleich dem Abstand zwischen den piezoelektrischen Emittern ist. Wenn wir den Durchmesser unseres 100-ml-Röhrchens messen, entspricht dieser 65 mm. Dies ist eine Zahl und entspricht der Länge der Schallwelle, die für unsere Berechnungen erforderlich ist. Wie Sie wissen, breitet sich die Wellenlänge in einem bestimmten Medium mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus und wird durch den Ausdruck bestimmt: Die Wellenlänge ist gleich der Geschwindigkeit geteilt durch die Frequenz. Von hier aus drücken wir die Frequenz aus, die gleich der Geschwindigkeit geteilt durch die Wellenlänge ist, die auch gleich der Geschwindigkeit geteilt durch den Abstand zwischen den piezoelektrischen Emittern ist.

Die Schallausbreitungsgeschwindigkeit in Wasser bei t = 0 beträgt c = 1402,7 m / s. Wir teilen diese Zahl durch den Abstand zwischen den Emittern von 65 mm und erhalten eine Frequenz von 22,270 Hz.

Es lohnt sich auch, die Änderung der Schallausbreitungsgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit mit einer Temperaturänderung zu berücksichtigen. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Schallgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit zu, sodass auch die Frequenz zunimmt. In Zukunft wird die berechnete Resonanzfrequenz aufgrund der komplexen Geometrie der Glühlampe von der tatsächlichen abweichen.



Also werden die Berechnungen gemacht.Wir beginnen mit der Auswahl der Frequenz und beobachten, wie sich das Signal an einem 1-Ohm-Widerstand ändert, der in Reihe mit der Schaltung geschaltet ist. Unabhängig von der Frequenz kann die Amplitude des Signals durch Einführen eines Ferritstabs in den Induktor geändert werden. Sehr bequem. Platzieren Sie mit einer Spritze eine Blase im Flüssigkeitsvolumen. Sie werden mehr als nötig herausgedrückt, aber aufgrund der Schallwelle werden sie alle von der Mitte der Glühbirne angezogen.

Piezoelektrische Emitter werden auf Epoxidkleber geklebt, ihre Zentren liegen auf derselben Achse. Die an die beiden parallel zueinander anliegenden Leitflächen der piezoelektrischen Strahler angelegte Spannung verursacht eine mechanische Verformung (inverser piezoelektrischer Effekt). Je größer die Amplitude der Spannung ist, desto größer ist die Amplitude der Verformung des piezoelektrischen Elements, das auf die Schallkammer übertragen wird.

.Wenn dann aufgrund der Bjerknes-Kräfte die Ultraschallfrequenz nahe oder gleich der Resonanz ist, beginnen sich die Blasen zum zentralen Teil des Kolbens zu bewegen. Wir warten, bis sich die Blase stabilisiert und sozusagen in der Mitte der Akustikkammer hängt. Wenn die Blase von einer Seite zur anderen springt, versuchen wir, die Frequenz nach oben oder unten zu verschieben, haben wir Stabilität erreicht, dann erhöhen wir langsam die Signalamplitude, indem wir einen Ferritstab in die Spule mit variabler Induktivität einführen. Hier ist es wichtig, nicht zu sortieren, da sich die Blase destabilisieren kann, was zum Verschwinden des Glühens führt oder vollständig verschwinden kann. Wenn es immer noch nicht leuchtet, versuchen Sie, ein paar Milliliter Wasser aus der akustischen Kammer zu entnehmen oder umgekehrt. Es hilft auch, die Position des Rohrs relativ zu der Klammer, die den Hals hält, zu versetzen.

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Die Sonolumineszenz, eine Kavitationsblase, die im mittleren Teil des Kolbens hing, begann sichtbares bläuliches Licht zu emittieren. Es schien etwas Unerreichbares und wirklich Erstaunliches zu sein. Ein seltenes physikalisches Phänomen, das aufgrund akustischer Einwirkung Licht in einer kleinen Luftblase erzeugt. Die Farbe des Lichts und die Helligkeit in der Zukunft könnten etwas anders sein. Die Blase könnte sowohl einen weißen als auch einen bläulichen Schimmer abgeben. In einigen wissenschaftlichen Arbeiten habe ich über die Existenz eines roten Glühens gelesen, aber im Rahmen dieses Experiments war es nicht möglich, ein solches Leuchten zu beheben. Hier beeinflussen die Wassertemperatur, das Vorhandensein von darin gelösten Salzen, die Resonanzfrequenz, die Amplitude der Wirkung auf die Blase und andere Faktoren, deren Existenz schwer zu erraten ist, diese.

Die Physik eines Lichtblitzes entsteht hier dadurch, dass eine starke Ultraschallwelle im Wasser zur Kavitation führt. Schließlich ist eine Schallwelle ein Wechsel von hohem und niedrigem Druck. Wenn der Druck so stark abnimmt, dass er sehr negativ wird, reißt die Schallwelle das Wasser buchstäblich auf und erzeugt in diesem Moment eine Gasblase. Dann, nach einer halben Periode der Schallschwingung, wenn der Druck im Gegenteil groß wird, kollabiert diese Blase schnell - und erwärmt sich bei starker Kompression.

Es ist im letzten Moment seines Zusammenbruchs, wenn die Temperatur in der Kavitationsblase Tausende von Grad erreicht, sendet es einen kurzen Lichtblitz aus. In unserem Fall bleibt die Blase an Ort und Stelle, zieht sich im Takt der Ultraschallwelle zusammen und dehnt sich aus. Wenn sie Tausende von Blitzen pro Sekunde aussendet, erzeugt sie ein stabiles Leuchten.



Als Referenz. Die Erstellung dieser Ausgabe dauerte eineinhalb Jahre. Viele Leute schreiben in den Kommentaren, warum das Video auf dem Kanal so selten ist, ich antworte weil! Wenn jemand fragt, welchen Nutzen dieses Experiment bringen kann, antworte ich - nein. Sie und ich haben gerade Erfahrung in einem weiteren Handwerk gesammelt.

Wie sie sagen - alles Geniale ist einfach!

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