โซโนลูมิเนสเซนส์

โซโนลูมิเนสเซนต์

โซโนลูมิเนสเซนต์ (อังกฤษ: sonoluminescence) เป็นปรากฏการณ์ที่ของเหลว เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ ได้รับการกระตุ้นจากทรานส์ดิวเซอร์ในลักษณะของการสั่นที่ความถี่สูง เพื่อให้เกิดคลื่นนิ่งในภาชนะที่บรรจุของเหลวนั้น ๆ โดยที่ฟองอากาศสามารถใส่เข้าไปในภาชนะได้หลายวิธี เช่นการใช้ลวดความร้อนเพื่อเปลี่ยนน้ำบางส่วนให้กลายเป็นไอ (ทำให้เกิดฟองอากาศขึ้น) หรือจะใช้หลอดเข็มฉีดยาฉีดอากาศเข้าไป เมื่อเกิดฟองอากาศขึ้นแล้ว ฟองอากาศนี้ปกติจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ แต่เนื่องจากมีการกระตุ้นด้วยทรานส์ดิวเซอร์ หรือคลื่นเสียง ซึ่งเป็นคลื่นความดัน ทำให้ฟองอากาศที่เกิดขึ้น สามารถอยู่ในน้ำได้โดยอาศัยหลักการสมดุลของแรงลอยตัวและแรงกดจากคลื่นความดัน เมื่อฟองอากาศถูกจับนิ่งอยู่ตรงกลางของภาชนะ การเพิ่มแอมพลิจูดของคลื่นเสียงจะไม่ทำให้ความสมดุลของแรงเสียไป แต่จะไปบีบอัดฟองอากาศที่จับส่งผลให้ขนาดของฟองอากาศเล็กลงจนกระทั่งแหลกสลายไป ขณะที่ฟองอากาศกำลังแหลกสลาย ก็จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนหรือแสง การเกิดโซโนลูมิเนสเซนส์นี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว แต่จะเกิดขึ้นได้อีก เนื่องจากอากาศจะกลับมารวมตัวกันใหม่เป็นฟองอากาศ โดยแสงที่ปล่อยออกมาจะอยู่ในระดับพิโกวินาทีซึ่งสั้นมาก ทำให้มองเห็นแสงเป็นลักษณะต่อเนื่อง

ทฤษฎีการเกิดโซโนลูมิเนสเซนส์นั้นยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ บ้างก็ว่าเป็นผลจากคลื่นกระแทก (shock wave) ที่เกิดขึ้นขณะที่ฟองอากาศแหลกสลาย บ้างก็ว่าเป็นพลาสมา (plasma) และบางส่วนที่คิดว่าเป็นปรากฏการณ์ฟิวชั่น ก็นำปรากฏการณ์นี้ไปพัฒนาต่อเพื่อให้ได้แหล่งพลังงานแบบนิวเคลียร์ฟิวชั่น ในด้านของฟิวชั่นได้มีการทดลองพิสูจน์โดยการตรวจวัดนิวตริโน ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการรวมตัวกันของไฮโดรเจนอะตอม โดยนักวิจัยของศูนย์วิจัยแห่งชาติ Oak Ridge ของสหรัฐอเมริกา