Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 54: Fluide

DY 54.2: Vortrag

Freitag, 27. März 1998, 10:45–11:00, H3

Analytische Lösungen der Feldverteilung in Sonolumineszenz-Blasen — •Ralf Günther — Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut Eberhardtstr. 29 72762 Reutlingen

Beim Phänomen der Einzelblasen-Sonolumineszenz tritt während des Kollaps einer gasgefüllten Blase eine extreme Fokussierung der Energie des treibenden Ultraschallfeldes auf, die zur Emission eines Lichtpulses führt. Verschiedene theoretische Vorraussagen für Temperatur und Druck in der Blase in der Endphase des Kollaps zeigen derzeit noch große Abweichungen voneinander. Insbesondere wird die Frage, ob eine konvergierende Schockwelle auftritt kontrovers diskutiert. Durch Benutzung geeigneter Koordinaten und Variablen können die hydrodynamischen Gleichungen in eine Form gebracht werden, die Näherungslösungen in verschiedenen Stadien des Kollapses erlaubt. So können z.B. die Profile der Feldverteilung als Funktion des Blasenradius analytisch berechnet werden. Dabei zeigt sich u.a., daß die Wärmekopplung zwischen Flüssigkeit und Blase eine entscheidene Rolle bei der Bildung einer konvergierenden Schockwelle spielt. Durch Kopplung der Differentialgleichung, die sich für die Temperatur in der Blase ergibt, an die Rayleigh-Plesset-Gleichung, läßt sich ein neues Modell für die Blasendynamik formulieren.