Kritisk uklarhet
Den kritiske opaliseringen er et fenomen som kan observeres med det blotte øye når avkjølt gass til en temperatur svært nær den kritiske temperaturen .
Beskrivelse
Ved oppvarming av et lukket rør som inneholder en væske til dens kritiske tetthet, observeres det at for en veldefinert temperatur (kritisk temperatur ) menisken som skiller de to fasene tykner, blir overskyet og diffus, og deretter forsvinner. Røret inneholder da bare en homogen væske ( superkritisk væske ) som verken er flytende eller gassformig. På samme måte, hvis man avkjøler en superkritisk tetthetsvæske til man ser utseendet til en menisk som skiller en gassfase fra en væskefase midt i en opaliserende tåke.
Det hvite lyset som passerer gjennom det opaliserende mediet som er dannet rundt, blir diffust og får en rødaktig fargetone, som den solnedgangen som lyset diffunderer av Rayleigh-diffusjon .
Utseendet til dette overskyede og diffusende mediet i nærheten av er det som kalles kritisk opalesens .
Forklaring
Den første observasjonen av kritisk opalesens synes å ha blitt gjort av Charles Cagniard de Latour i 1822, ved bruk av blandinger av alkohol og vann. I litteraturen tilskrives denne oppdagelsen ofte Thomas Andrews . Andrews 'bidrag er faktisk den konseptuelle avklaringen av dette fenomenet, i fortsettelsen av hans eksperimenter i 1869 om kritisk opalens for flytende gassovergang . Han tolket, ganske riktig, dette fenomenet som en konsekvens av gigantiske svingninger i væskens tetthet i nærheten av det kritiske punktet: saken "nøler" mellom væsketilstanden og gassformen og på hvert punkt av væsken den ... stadig skiftende tilstand. Væskefasen og gassfasen har generelt forskjellige tettheter og optiske indekser (n = 1 for gasser og n = 1,33 for flytende vann for eksempel), slik at lyset som passerer gjennom denne væsken kan spres sterkt av svingninger i bølgelengdestørrelsen på synlig lys.
Albert Einstein viste i 1910 at koblingen mellom denne opaliseringen og Rayleigh-spredning er kvantitativ.
Merknader og referanser
- A. Einstein , " Theorie der Opaleszenz von homogenen Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemischen in der Nähe des kritischen Zustandes [AdP 33, 1275 (1910)] ", Annalen der Physik , vol. 14, n o S1,23. februar 2005, s. 368–391 ( ISSN 0003-3804 og 1521-3889 , DOI 10.1002 / andp.200590026 , leses online , åpnes 23. juli 2020 )
Bibliografi
- Michel Laguës og Annick Lesne, Skala invariances: fra statlige endringer til turbulens , Paris, Belin , koll. "Stiger",2003, 352 s. ( ISBN 978-2-7011-3175-7 , OCLC 70866331 , merknad BnF n o FRBNF39061180 ).
- C. Cagniard de la Tour, Ann. Chim. Phys. 21 , 127 (1822); 21 , 178 (1822); 22 , 410 (1823)
- T. Andrews, Phil. Trans. Roy. Soc. 159 , 575 (1869)
- B. Berche, M. Henkel, R. Kenna, "Critical Phenomena: 150 years since Cagniard de la Tour" , J. Phys. Stud. 13 , 3201 (2009); "Fenomenos criticos: 150 anos desde Cagniard de la Tour" , Rev. .Våpen. Ens. Fis. 31 , 2602 (2009)