Die Übersetzung des Wortes "Sonolumineszenz" bedeutet soviel wie die Umwandlung von Schall in Licht. Ob es natürlich unbedingt am Schall liegen muß, ist eine andere Frage.
Vor einigen Jahren (1998) beschäftigte sich Jugend Forscht mit diesem Thema und sie verwendeten einen mit Wasser gefüllten Glaskolben, den sie per keramischen Piezokristallen beschallten und damit Sonolumineszenz erzeugen konnten. Man kann es aber auch mit Luft oder Gasen versuchen und kann auch hier zu Ergebnissen kommen.
Das Sonolumineszensphänomen wurde zuerst vor ca. 70 Jahren von Marinesco und Trillat beobachtet und seither gab es etliche Theorien, und genauso viele wurden wieder verworfen. Durch die Experimentellen Schwierigkeiten in Beobachtung und Untersuchung und auch die Messungenauigkeiten konnte bisher nur ein Bruchteil der Ursachen verstanden werden. Durch Experimente von Gatain, Putterman, Barber, Löfstedt, Weninger und Hiller konnten die Theorien ein wenig besser untersucht werden. Eine Theorie davon ist die von Claudia Eberlein über die Quanten-Vakuum-Abstrahlung.
Claudia Eberlein
Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, Illinois 61801-3080
Received 2 June 1995; revised 11 December 1995
Sonolumineszenz wird mit Quanten-Vakuum-Strahlung erklärt, die dadurch entsteht dass sich Quanten mit unterschiedlicher Polarisation berührend in einem Medium bewegen.
Man kann es sich als dynamischen Casimir Effekt vorstellen, in dem Sinne dass es eine Folge der Ungleichgewichtes der Nullpunktfluktuation des Elektromagnetischen Feldes während der nichtinertialen Bewegung einer Abgrenzung ist.
Die Übergangsamplitude vom Vakuum in ein 2-Photonen Stadium wird mit einer Hamilonischen Formel kalkuliert und es ergibt sich dass die Übergangsmatrix ein Ergebnis des Abstrahlungsdruckes ist. Erklärungen für die Spektraldichte und die abgestrahlte Energie sind gegeben.
URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.76.3842
DOI: 10.1103/PhysRevLett.76.3842
PACS: 78.60.Mq, 03.70.+k, 42.50.Lc
Comment: N. García and A. P. Levanyuk, Comment on “Sonoluminescence as Quantum Vacuum Radiation”, Phys. Rev. Lett. 78, 2268 (1997)
Comment: Astrid Lambrecht, Marc-Thierry Jaekel, and Serge Reynaud, Comment on “Sonoluminescence as Quantum Vacuum Radiation”, Phys. Rev. Lett. 78, 2267 (1997)
Reply: Claudia Eberlein, Eberlein Replies:, Phys. Rev. Lett. 78, 2269 (1997)
Ich finde die Theory von C. Eberlein ist diejenige, die der Wahrheit am Nähesten kommt. Allerdings ergeben sich noch einige offene Fragen. Die Photonen entstehen nämlich nicht genau nach Plan und das Leuchten tritt während der Blasenbildung genauso auf wie beim Platzen der Blase oder auch danach und die Ursache lässt sich so noch immer nicht genau erklären. Ebenso ungeklärt ist die Ursache des beim Versuch beobachteten Geräusches.
Die anderen Theorien neben der Quantentheorie sind:
Plasmatheorie
Molekültheorie
Theorie der Flüssigkeitsstrahlen
Eistheorie
Die Blasen pulsieren in sehr kurzen Zeitabständen, sodass das Licht konstant ruhig erscheint. Es sind kurze Lichtblitze mit einer maximalen Dauer von 50 Picosekunden, die von den Blasen ausgehen (lt. Seth J. Putterman). Die Regelmäßigkeit der Abstrahlung des Lichtes übersteigt die Stabilität des Frequenzgenerators. Das Licht liegt zum größten Teil im ultravioletten Bereich (f=1,45*1015Hz). Auch entstehen dabei sehr hohe Temperaturen, wodurch man glaubte eine Anwendungsmöglichkeit in der heissen Fusion gefunden zu haben.
Leider bin ich nicht auf dem neuesten Stand. Kann jemand Literatur zu diesem Thema empfehlen?