Search

A binary n-pentanol–nitromethane solution in the homogeneous state near the critical stratification point is acoustically studied in a frequency range of 5÷2800 MHz. The experiment confirmed the existence of the anomalous ultrasound attenuation, which can be analyzed in terms of the effective ultrasound absorption. On the basis of experimental data, the regular and fluctuation components of the effective ultrasound absorption coefficient of the solution are resolved. It is shown that the fluctuation part of the effective absorption coefficient can be described in the framework of the Ferrell–Bhattacharjee theory of heat capacity relaxation. On the basis of this theory with the use of the obtained experimental data, the crossover scaling function is determined, and its parameters n and Ω1/2 are found., Проведене акустичне дослiдження бiнарного розчину н-пентанол–нiтрометан при пiдходi до його критичної точки розшарування з боку гомогенного стану в iнтервалi частот 5–2800 МГц пiдтвердило iснування аномального послаблення ультразвуку, яке може бути проаналiзовано в термiнах ефективного поглинання ультразвуку. На основi експериментальних даних в роботi видiленi регулярна та флуктуацiйна частини ефективного коефiцiєнта поглинання звуку в дослiдженому розчинi. Показано, що флуктуацiйна частина ефективного коефiцiєнта поглинання може бути описана в термiнах теорiї релаксуючої теплоємностi Феррела–Бхатачаржи, в рамках якої на основi отриманих експериментальних даних визначена масштабна кросоверна функцiя. Аналiз побудованої масштабної кросоверної функцiї дозволив знайти ї ї параметри n та Ω1/2.

The propagation velocity and the absorption coefficient of ultrasound in a frequency range of 5–2800 MHz in a n-pentanol–nitromethane solution in a vicinity of its critical stratification point from the homogeneous state side have been studied. The research make it possible to reveal the influence of concentration fluctuations on the sound propagation velocity. Three regions of dynamical parameters are analyzed: the mean-field (wтFL ≪ 1), fluctuation (wтFL ≫ 1), and transition (crossover, wтFL = 1) ones. On the basis of experimental data, the temperature dependence of the concentration fluctuation relaxation time т(T) is studied, and its magnitude т0 is determined. The contribution to the fluctuation part of the sound absorption coefficient at high frequencies (w > 300 MHz), which is connected with the sound scattering by concentration fluctuations near the critical stratification point is estimated., Проведенi дослiдження швидкостi поширення та коефiцiєнта поглинання звуку в розчинi н-пентанол-нiтрометан в iнтервалi частот 5–2800 МГц при пiдходi до його критичної точки розшарування з боку гомогенного стану дозволили визначити вплив флуктуацiй концентрацiї на акустичнi параметри. В термiнах динамiчних параметрiв дослiджено три областi: середнього поля wтFL ≪ 1, флуктуацiйна wтFL ≫ 1, та перехiдна – кросоверна wтFL = 1. На основi експериментальних даних в роботi дослiджено температурну залежнiсть часу релаксацiї флуктуацiй концентрацiї т(T), визначено його амплiтудне значення т0. На високих частотах (w > 300 МГц) оцiнено внесок у флуктуацiйну частину коефiцiєнта поглинання звуку, який пов’язаний iз розсiянням звуку на флуктуацiях концентрацiй поблизу критичної точки розшарування.

The results of the analysis of experimental data concerning the sound absorption in the nitro-methane–n-pentanol and nitrobenzene-n-hexane solutions obtained in a wide frequency interval of 5–2800 MHz and measured along the isotherms and isoconcentrates, including their critical values, are presented. The detected anomalous dependences of the sound absorption coefficient were found to obey the laws of the dynamic scaling theory only in the fluctuation region of the problem parameters, wтfl ≫ 1. The sound frequency growth (f ≥ 110 MHz) in the examined frequency interval, as well as moving away from the critical temperature and concentration values, is proved to transit the system from the critical region into the crossover, wтfl ∼ 1, or even hydrodynamic, wтfl ≪ 1, one., У роботi наведено результати аналiзу експериментально отриманих даних коефiцiєнта поглинання звуку у широкому дiапазонi частот 5–2800 МГц вздовж iзотерм та iзоконцентрат, включно з їхнiми критичними значеннями для н-пентанолу-нiтрометану та нiтробензолу-н-гексану. Встановлено, що зафiксованi аномальнi залежностi коефiцiєнта поглинання звуку пiдпорядковуються законам, отриманим у теорiї динамiчного скейлiнгу, тiльки у флуктуацiйнiй областi їхнiх параметрiв wтфл ≫ 1. Доведено, що збiльшення частоти звуку (f ≥ 110 МГц), для дослiджуваного дiапазону частот, як i вiдхiд вiд критичних значень температури чи концентрацiї, виводить систему з критичної у кросоверну wтфл ∼ 1, або навiть гiдродинамiчну область wтфл ≪ 1.