Кіріспе

Критикалық опалестенция - үздіксіз немесе екінші реттік фазалық ауысу аймағында туындайтын құбылыс. Алғаш рет 1823 жылы Шарль Каньяр де ла Тур алкоголь мен су қоспасында байқаған, ал 1869 жылы Томас Эндрюс көмірқышқыл газындағы сұйық-газ фазалық ауысуы бойынша тәжірибелер жүргізгеннен кейін оның маңыздылығын атап өтті; содан бері көптеген басқа да мысалдар табылды. 1908 жылы поляк физигі Мариан Смолуховски критикалық опалестенция құбылысын үлкен тығыздық флуктуацияларымен байланыстырды. 1910 жылы Альберт Эйнштейн критикалық опалестенция мен Рейли шашырауы арасындағы байланыстың сандық екенін көрсетті.

Бинарлы сұйықтық қоспалары

Бұл құбылыс көбінесе метанол мен циклогексан сияқты екі сұйықтың қоспаларында байқалады. Қысымдық нүктеге жақындаған сайын, газ және сұйық аймақтарының мөлшері үлкен ұзындықтарда ауытқуды бастайды (сұйықтың корреляциялық ұзындығы шексіздікке жуықтайды). Тығыздық ауытқулары жарық толқынының ұзындығымен салыстырылатын болғанда, жарық шашырап, әдеттегі мөлдір сұйықтықты бұлтты көрсетіп, опалесценция пайда болады. Опалесценцияның қарқындылығы қысымдық нүктеге жақындаған сайын азаймайды, ең үлкен ауытқулар сантиметрлік өлшемдерге жетеді, бұл кіші ауытқулардың физикалық маңыздылығын растайды. Қысымдық нүктеден алыстағанда, сұйық тамшылары мен газ көпіршіктері интерфейске және бетке қарай жылдам тұнады, ал беттік кернеу тамшылар мен көпіршіктердің ірілеуіне және одан да жылдам тұнуына себеп болады. Бірақ, қысымдық нүктеге жақындағанда, сұйық пен бу арасындағы тығыздық айырмашылығы және беттік кернеу төмендейді. Бұл эффекттер тамшылар мен көпіршіктердің тұнуын және бірігуін баяулатады, нәтижесінде қайнап жатқан сұйық тұнуға және интерфейс маңында ұсақ тұман мен көбік пайда болуға қарсы келеді. Сұйық-сұйық қысымдық нүктесінде, шектеулі ерігіштігі бар сұйықтар эмульсия түрінде тұнбаға түседі, ал араласпайтын жағдайдағы қысымдық нүктеден алыс тұнбаға түсу оңай болады. Қысымдық нүктеге жақындағанда тығыздық айырмашылығы және беттік кернеу төмендейді, сондықтан тұнбаға түсу одан да ұсақ және тұнуға қарсы келетін эмульсия түрінде жүзеге асады. Сұйық-газ қысымдық нүктесі барлық заттар үшін (кейбір криогендік газдардан басқа) 30 бардан жоғары қысымда пайда болатындықтан, оны көрсету үшін 30 бардан жоғары қысымға төтеп бере алатын мөлдір ыдыс қажет, ал көптеген жүйелер үшін сұйық-сұйық қысымдық нүктесін бөлмелік қысымда және орташа температурада көрсетуге болады.

Басқа мысалдар

Ферромагниттік материалда Кюри нүктесіне жақын магниттік домендердің үлкен ауытқулары байқалады. Ал нейтронды шашырату атомдардың магниттік моменттеріне тәуелді болғандықтан, бұл құбылыс критикалық опалесценцияны тудырады. Атап айтқанда, егер нейтрон сәулесі ферромагниттік материалға бағытталса, ол Кюри нүктесіне жақындағанда нейтрондарды шашырата бастайды, нәтижесінде нейтрондар үшін материал көрінеу мөлдір емес болып кетеді.