声致发光实验装置

㈠ 肥皂泡破裂瞬间，温度竟高过太阳温度几倍，它究竟是种什么存在

前阵子网上一直流传着一个说法，大意说的是我们常见的肥皂泡，在破裂时最高温度能达到20000℃，这差不多就是太阳表面温度的4倍！相信这肯定超出了很多朋友的认知，为什么肥皂泡温度会那么高？我们用手去触碰时却没有被烫伤？

所以在那个高能量释放的事件中，根本就没有肥皂泡的事情，但确实是有水泡破裂造成，不过就这一丢丢区别，两者产生的机理相差就比较大了，所以这种张冠李戴的事情还是少发生的好！

㈡ 在黑暗的环境下嚼冰糖，为什么可以发出幽幽的蓝光

光，其实可以有很多的含义...

用声音导致液体中发光的发光机制被称为声致发光(sonoluminescence)，最早在 1934 年由德国科隆大学的 H. Frenzel 和 H. Schultes 在研究声纳的过程中发现。他们当时为加速相片显影，将超声波发生器放到注满显影剂的水槽中。但万万没想到每当超声波开启时，液体中的气泡便发出光来，二人后来在显影后的底片上观察到一些微小的亮点。因为声波的频率非常高，流体中声波的能量十分集中，整个发光过程十分地短暂，每个闪光的时间大概仅仅为 0.0000000001 s。这些热点的直径小到 10 纳米，大到 100 微米。为了保证它们的光照强度，在发光瞬间流体内部的气泡这个点需要达到几万度的温度。研究流体中的空穴，人们已经有了很多行之有效的办法，但是对于这些条件极端的空穴，却显得很力不从心。原因在于这些空穴的产生得实在太过迅速，而空穴内部气体的组分又十分地复杂。目前认为，水中的惰性气体在这里面扮演了一个十分重要的角色。在空穴收缩的过程中，空穴内部迅速升温，游离的电子和惰性气体原子相互作用从而产生辐射现象。

㈢ 烧杯是谁发明的

早在20世纪30年代,德国科学家就发现,当声波穿过液体的时候,如果声音足够强,而且频率也合适,那么会产生一种“声空化”现象——在液体中会产生细小的气泡。气泡随即坍塌为一个非常小的体积,内部的温度超过10万摄氏度,在这一过程中会发出瞬间的闪光。这种现象被称为“声致发光”...

㈣ 什么液体可以发光

声光效应（sonoluminescence，或译成声致发光）最近再度引起科学界的重视，说来是有一段故事的：大约十年前的某一天，加州大学洛杉机分校（UCLA）的T. Barber突然对S. Putterman聊起此事。他问：如果你相信流体力学的Navier-Stokes方程式是对的，那你能不能用它来解释这个水中气泡发光的现象？起初Putterman也不相信有这种事，不过Barber却坚持说文献上早有记载。於是Putterman就和当时还是大学部学生的R. Lofstedt去图书馆里找出了当年的资料〔注一〕。

原来第一次大战期间那些发展声纳（sonar）的化学家就发现：很强的声场可以催化溶液中的化学反应！他们发现当水中发生空蚀（cavitation）时，气泡的周围竟然可以找到过氧化氢（H2O2）。要形成过氧化氢需相当的能量。因此，海德堡大学的R. Mecke认为，此化学反应所需的能量与激发原子发光所需的能量相等，所以产生空蚀的气泡应该也可以发出光来，於是他们开始寻找这种气泡发出的光。1934年科隆大学的H. Frenzel与H. Schultes终於在以声波激发的水中发现了这种声致发光现象。当时他们认为是一种摩擦发光：水中气泡的运动就好像地毯上鞋子的运动；摩擦造成原本电中性的物质上正负电荷分离，最後放出火花释放电能。不过最後他们的结论是说他们「无暇」再继续研究了。也有其他人试著测量这种气泡光谱，都没得到很确切的结论。因为这个现象发出的光都很短暂，而且不确定何时发出。

当时UCLA的研究生Barber及Putterman非常想了解这个有趣的问题。Putterman听说华盛顿大学的L. Crum及海军研究所的D. Gaitan能控制水中发光的气泡，就去请教他们。谁知他们早已拆卸了实验设备，从事别的「重要」实验去了。根本不会有人对这种没有前途的实验有兴趣！不过Crum和Gaitan还是示范了如何调整仪器，找到适当的气泡〔注二〕。虽然这个实验很容易，设备很简单，但是它还是对实验条件，例如水温非常敏感。如果水温由35℃降至0℃，发出的光竟然可以增加200倍！只要条件适合声光转换的效率似乎很高。

㈤ 声音在空气中会发光吗，需要什么条件

我只知道声音可以使水发光，强大的声波作用于液体的时候，液体中会产生一种“声空化” 现象——液体剧烈振动会产生大量气泡，气泡内又含有热等离子体，声波 作用于这些气泡，这些热等离子体就会高速振荡，产生高温。随即气泡破 灭坍塌，体积瞬间减小。这时气泡内的温度可以超过10万摄氏度，破灭过 程中会发出瞬间的光亮。这就是被称为“声致发光”的现象。所以，强 大的声波作用于液体时，会使液体一瞬间发出闪光。让空气发光还真不知道，不知道你是否在研究这个课题，希望我的回答会给你带来灵感

㈥ 肥皂泡中的核反应

肥皂泡爆破的瞬间比太阳表面的温度要高。
原子与原子震动的能量转变为光能。即动能转变成光能 能量---光能
可能发生了弱核反应，即弱相互作用力导致的核反应，如果不是这个即仅仅发生了常规能量的转换。

㈦ 声致发光的实验

根据黑体辐射（波长与温度的对应关系），以及后来科学家做的一些实验，声致发光的小泡的温度约为20000开尔文。此产生机理与核聚变是相同的，水中的气泡含有热等离子体，高速振荡，故而可产生高温。实验基本设备图如图所示。但是由于实验对声音要求高（实际上，到目前为止，还未将此效应解释清楚，所以对于输入的声音来说，只能依赖于不停地调试），受到微小的影响也会影响到实验，故而此实验成功率极低。

㈧ 超声波核聚变是什么

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。相比核裂变，核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的能源方式。目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变，但是现在看来还有很长的路要走。目前主要的几种可控核聚变方式：超声波核聚变，激光约束（惯性约束）核聚变，磁约束核聚变（托卡马克），核聚变比原子弹威力更大的核武器—氢弹，就是利用核聚变来发挥作用的。核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变，比如氢的同位素氘()、氚(chuan)等。核聚变也会放出巨大的能量，而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。核聚变能释放出巨大的能量，但目前人们只能在氢弹爆炸的一瞬间实现非受控的人工核聚变。而要利用人工核聚变产生的巨大能量为人类服务，就必须使核聚变在人们的控制下进行，这就是受控核聚变。实现受控核聚变具有极其诱人的前景。不仅因为核聚变能放出巨大的能量，而且由于核聚变所需的原料——氢的同位素氘可以从海水中提取。经过计算，1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于100升汽油燃烧释放的能量。全世界的海水几乎是“取之不尽”的，因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。但是人们现在还不能进行受控核聚变，这主要是因为进行核聚变需要的条件非常苛刻。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行，因此又叫热核反应。可以想象，没有什么材料能经受得起1亿度的高温。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。尽管存在着许多困难，人们经过不断研究已取得了可喜的进展。科学家们设计了许多巧妙的方法，如用强大的磁场来约束反应，用强大的激光来加热原子等。可以预计，人们最终将掌握控制核聚变的方法，让核聚变为人类服务。

㈨ 这些发光是，它是电子怎样跃迁而产生光子的

⒈从微观角度解释的话，其实太阳发光和白炽灯虽然宏观上讲都是热发光，但是原理有些许还是不一样的：

⑴白炽灯主要是钨丝上流过电流，焦耳定律发热Q=I²Rt，钨丝中电子受电场力加速，同时又受到来自原子核的吸引力和碰撞产生的弹力的作用，当电子碰撞到钨原子，并使之电离(这时，对于这个倒霉的惹了原子核的家伙而言，它损失了动能。)，但是钨原子不会受到这样的“屈辱”，它会就近找一个能量不是很大的电子，把它俘获，成为自己的束缚电子(对于这个电子而言，它比那个撞击并惹恼钨原子的电子更倒霉，因为它不但要释放掉自己大部分的能量，还要不得不接受来自原子核的束缚引力。当然，被俘获的电子也很有可能就是那个撞击钨原子的电子，这个时候，它是最倒霉的。)而此时它释放出去的能量则会以电磁波的形式放出来，宏观体现就是钨丝热得发光了。钨丝把内能转化为光能的本领大概在10%左右，也就是相当于有10%的焦耳热被转变成了光能。

⑵而太阳光则主要是因为太阳的核聚变，氢核聚变成氦核的时候会释放大量的能量，这些能量多数也以电磁波的形式发散出来，而且多为高能γ射线。太阳上的聚变当然不只是这么简单，太阳会聚变生成碳、氮、氧等以及更多原子序数更高的原子核，这些过程中就会释放出能量比较小的电磁波，也就是部分可见光。太阳光之所以有热作用，一部分原因是因为它也辐射红外线，另一部分原因是一些高能光子发生康普顿散射而减小了能量，这个作用主要发生在与大气层碰撞的过程中，但是占的比例很小，多数热量还是以原本就是红外线的方式辐射到地球上来的。

⒉冷光源发光则多数类似白炽灯发光，不过激发源不再是被烤得像热锅上的蚂蚁的电子，而是光子(x射线)、电压击穿等，发出的是可见光，所以激发、电离俘获的都是外层电子，而不是像核反应那样多数集中在原子核或原子的内层电子。

㈩ 为何水的声致发光是连续谱

液体中溶解气体的量的分析一直是分析化学中的难题。迄今为止, 只是发展了水体中溶解氧的化学分析与仪器分析方法, 而其他的气体如N2 , CO2 , CH4 的分析方法至今仍很缺乏, 特别是液体中溶解的稀有气体, 如: Ar , He , Ke 的分析方法至今仍然是空白, 文章介绍了声致发光分析气体溶解于液体(包括非水溶液) 的新方法。

分析气体溶解于液体(包括非水溶液) 中的量一直是分析化学中具有挑战性的研究内容。由于环境科学的发展, 水体中溶解氧的分析首先起步。20 世纪60 年代, 环境工作者初步发展了水体溶解氧(DO) 的化学分析与仪器分析方法。化学分析法通常采用碘量法, 现场采样密封保存后送实验室内。
用化学分析手段进行分析, 这一过程从现场采样到送实验室分析繁杂, 耗时, 不能现场实时测定, 后发展了仪器分析方法。仪器的关键部件是膜电极溶解氧探头, 膜由透氧的高分子材料制作。当探头放到水中后, 水中的溶解氧透过膜进入电极室内, 当电极室内的溶解氧与水中的达到压强平衡后,仪器的电路开始通过铂电极向溶解氧施加极化电流, 仪器记录电极室内溶解氧的极化电流大小作为溶解氧的分析参数[1 ] 。虽然膜电极溶解氧测定仪可以用于现场测定溶解氧的浓度, 但电极的透氧膜易被水中的颗粒物, 细菌等堵塞, 从而造成膜的透气性下降, 性能变劣。同时, 膜的寿命有限, 需要经常更换, 更为不足的是, 仪器响应时间较长(不少于30 s) , 测定误差较大, 误差最高可达20 % , 不准确。而其他的气体如N2 , CO2 , CH4 在水(或水溶液) 中的溶解量的测定, 基本上没有成熟的方法。稀有气体如Ar , Ke , He , 由于本身在溶液中几乎不发生化学反应, 所以采用常规的化学分析手段无能为力。因此, 发展一种可以分析所有气体溶解于液体(包括非水溶液) 的仪器分析方法是分析化学中具有挑战性的内容。本文介绍了作者发展的声致发光测定气体溶解于液体的普适方法。