Determinación de la existencia de plasma en una burbuja sonoluminiscente

RAÚL URTEAGA; FABIÁN J. BONETTO

Bariloche Rio Negro Argentina

Congreso; 88a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2003

Asociación Física Argentina

La Sonoluminiscencia de una burbuja es un fenómeno aislado experimentalmente por primera vez en los 1990´s. Es probablemente el sistema dinámico líquido-gas mejor controlado. En el se produce una concentración de energía sónica a lumínica de 12 órdenes de magnitud. La luz producida se ha atribuido a la presencia de un plasma que dura unos cientos de picosegundos. Realizando cálculos y experimentos analizamos la verosimilitud de dicha hipótesis. Calculamos numéricamente la propagación de una onda electromagnética (láser) en tres medios con simetría esférica. La esfera central corresponde al plasma postulado. El casquete esférico que rodea al plasma se supone formado por gas Argon y finalmente este casquete está rodeado por agua. Los cálculos de la intensidad dispersada realizados con y sin plasma como función del ángulo muestran que el cociente de dichas intensidades cambian unos 3 órdenes de magnitud en todo el rango de ángulos. Inspirados en estos cálculos determinamos experimentalmente este cociente a fin de determinar la existencia o no del plasma. A tal fin desarrollamos un láser de colorantes de aproximadamente 500 ps de duración (comparable a la duración del pulso de sonoluminicencia) y 587nm de longitud de onda. Iluminando a la burbuja con el pulso de colorante en el momento de la máxima compresión pueden presentarse dos casos: 1) el plasma se produce y 2) el plasma no se produce. Esperábamos observar la presencia o no del láser a través del cociente entre luz dispersada con y sin plasma. utilizando una cámara CCD que subtiende un ángulo entre 60 y 90 grados. No observamos en ningún caso que el cociente de las intensidades correspondiese  a la existencia de un plasma.