м345? Н/Н,% 9,28,810,1
Видно, що в межах похибки? Н/Н не залежить від R, тобто загасання сигналу при його поширенні у водному розчині в латеральному напрямку в межах зміни R до 5 см не відбувається. Мабуть, довжина загасання L, чинного на кристал-детектор сигналу в латеральному напрямку істотно перевищує діаметр кювети. Примітно, що на нижньому кристалі-детекторі, відстань якого від опромінюється одно 0,5 см, тобто на порядок менше максимального значення R для верхнього детектора, сигнал при даній інтенсивності світла не зареєстрований, тобто ? Н/Н? 0. Після того, як ми збільшили інтенсивність світла в ~ 2 рази (шляхом зниження відстані від лампи до кювети з 7 до 5 см), на нижній стороні нижнього зразка зміна Н з'явилося (на 9%).
Наведені дані свідчать про те, що в латеральному напрямку сигнал, що йде від опромінюється зразка, поширюється набагато далі (з меншим загасанням) порівняно з поширенням уздовж нормалі.
Щоб з'ясувати природу хвиль - електромагнітна (КВЧ) або гіперзвукова (ГВ), що розповсюджуються від зразка-джерела у водному розчині і викликають зміни Н на детекторі, ми провели опромінення в умовах наявності малого (~ 1 мм) зазору між зразком-джерелом і кришкою кювети. Для КВЧ такий зазор не є перешкодою, а ГВ не можуть проникати через повітряний зазор, так як у повітрі довжина хвилі ГВ була б? =?/f? 3? 104/1 011=3? 10-7 см, тобто менше середньої відстані між молекулами повітря, що позбавлене фізичного сенсу. (Тут? - Швидкість звуку, f - типова частота ГВ). Отже, кристал-детектор сприймає саме гіперзвукові хвилі, що генеруються в опромінюваним зразку, і передавані в нашій системі по водному середовищі.
На рис. 7 наведена крива релаксації величини? Н/Н для кристала-детектора після впливу світлом на кристал-джерело (tобл.=100 с, r=7 см, R=4 см). Там же для порівняння наведена крива релаксації для випадку опромінення одиночного зразка Si при тих же умовах. Видно, що кінетика релаксації дуже подібна. Це служить додатковим свідченням єдності механізмів зміни мікротвердості при безпосередньому впливі світла і при впливі хвиль, випромінюваних кристалом-джерелом при опроміненні його світлом.
Рис. 7. Синя - крива релаксації величини? Н/Н для кристала-детектора після впливу світлом на кристал-джерело, червона - крива релаксації для випадку опромінення одиночного зразка Si
На основі проведених експериментів можна припустити наступну модель. Як було сказано в розділі 1, вода складається з кластерів молекул Н2О. Самі молекули Н2О і їх кластери нейтральні, але в розчинах NaCl іони Na ??оточені молекулами Н2О, рис. 8 [31].
Рис. 8. Конфігурація натрієвого кластера в оточенні 8 молекул води
Таким чином, утворюються диполі, які при проходженні ГВ коливаються в такт з коливаннями в акустичній хвилі. Якщо диполі мають переважну орієнтацію, то коливання одного диполя передаються сусіднім, т. Е. Виникає естафетна передача енергії хвильового поля. Це сприяє збільшенню довжини загасання хвилі.
Щоб цей процес мав місце, диполі повинні мати близькі орієнтації. У ряді робіт показано [5], що таке орієнтування (структуризація) дійсно має місце в тонких шарах водного середовища, прилеглих до деяких твердотілим матеріалами, зокрема фторопласту. У результаті в шарі нашої кювети, прилеглому до верхньої кришки, виникає своєрідний хвилевід для ГВ. Це і обумовлює переважно латеральне поширення ГВ.
Як вже було сказано вище, при використанні дистильованої води замість фізіологічного розчину, дальнодействующего поширення сигналу від кристала-джерела не спостерігалося. Це можна пояснити відсутністю кластерів в дистильованої воді.
Щоб з'ясувати вплив концентрації (С) солі в розчині, експеримент по латеральному поширенню сигналу був виконаний при різних значеннях концентрації (С=0; 0,1; ... 10%).
На рис. 9 наведена залежність? Н/Н для кристала - детектора (R=4 см) від концентрації «С» при «стандартних» умовах засвічення кристала - випромінювача ГВ (tобл=100 с, r=7 см). Видно, що залежність немонотонна: до величин С=0,3% має місце збільшення? Н/Н, в області від 0,3 до 5% залежність? Н/Н (С) слабка, а при З gt; 5% спостерігається різке зниження? Н/Н до 0.
Рис. 9. Залежність? Н/Н від концентрації NaCl
Результати даного досвіду говорить про те, що, хоча наявність солі є необхідна умова для ЕД у водному середовищі, при занадто великих концентраціях солі зростає загасання сигналу. Вивчення механізму загасання виходило за межі нашої роботи. Мабуть, при великих концетраціях диполів відстань між ними таке, що їм енергетично не вигідно вибудовуватися паралельно один одному через кул...
