The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지

Color Changes of Multi-Bubble Sonoluminescence Due to Metallic Ions in Water

금속 이온이 다중기포 Sonoluminescence 스펙트럼에 미치는 영향 연구

  • 한문수 (한국과학기술원 부설 한국과학영재학교) ;
  • 이제욱 (한국과학기술원 부설 한국과학영재학교) ;
  • 백승찬 (한국과학기술원 부설 한국과학영재학교) ;
  • 백정환 (한국과학기술원 부설 한국과학영재학교) ;
  • 김영환 (한국과학기술원 부설 한국과학영재학교)
  • Published : 2010.02.28
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Abstract

Sonoluminescence (SL) is the light emitting phenomenon accompanied with ultrasonic cavitation in liquid. It attracts many interests because physics behind it remains uncertain and few applications have appeared. It has been known that the color of SL changes in solutions which include metallic ions. In the present work, colors of SL in alkali metallic and alkaline earth metallic ions were considered. RGB component was used to analyze the color of SL. By using RGB component, it was found that color of SL in metallic solution can be resolved into color of SL in pure water and flame color of metal which is different from high intensity color of line spectrum of alkaline earth metal. From this result, influence of metallic ion on SL and the temperature on violent collapsing of cavitation bubble was discussed.

본 연구에서는 액체 내에서 초음파에 의해 빛이 발생하는 현상인 Sono-Luminescence (이하 SL)에 대해 연구하였다. 알칼리 금속과 알칼리 토금속 화합물을 녹인 용액에서의 SL을 관찰 하였으며, 금속 이온 농도, 금속이온의 종류를 바꾸어 가며 SL에 미치는 영향을 조사하였다. 이 때 각각의 SL에서 나오는 빛을 사진으로 찍어 RGB 성분 분석을 통해 금속 이온을 녹인 용액의 SL이 증류수에서 SL과 금속 불꽃 반응 색 또는 선스펙트럼에서 강한 세기로 방출되는 색의 합성으로 표현될 수 있는지 연구하였다. 알칼리 금속의 경우 두 색의 합성으로 잘 표현되었으나 알칼리 토금속의 경우는 그렇지 않았다. 그 이유로 SL 방출시 온도가 그리 높지 않아서 알칼리 토금속의 선스펙트럼에서 에너지가 큰 단파장의 빛이 SL에서 잘 방출되지 않기 때문인 것으로 추론하였다.

Keywords

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