Tematyka naukowa podjęta przez autora dotyczy badań metodami spektroskopii ultradźwiękowej dwóch rodzajów układów ciekłych: dwuskładnikowych mieszanin krytycznych i cieczy magnetycznych. Autor podjął się weryfikacji eksperymentalnej najnowszych teorii. Część pierwsza pracy dotyczy badań metodami spektroskopii ultradźwiękowej mieszanin krytycznych - wybrano benzonitryl izooktan o górnej temperaturze krytycznej 18,800C i stężeniu krytycznym x=0,4650 uł.mol. benzonitrylu. Druga część pracy dotyczy akustycznych badań cieczy magnetycznych. Uzyskane wyniki eksperymentalne są bardzo wartościowe, oryginalne i znacznie poszerzają stan dotychczasowej wiedzy w zakresie zjawisk krytycznych i cieczy magnetycznych. Autor samodzielnie nadaje interpretację teoretyczną części wyników eksperymentalnych, co znacznie zwiększa walory naukowe pracy.

Propagation of the ultrasonic waves in critical mixtures and magnetic liquids

This book deals with the ultrasonic studies of the properties of critical mixtures and magnetic fluids. The experimental data of velocity and attenuation of ultrasonic wave in the critical system of benzonitrile and isooctan are compared with several theoretical models that predict the behavior of sound propagation in the critical region of a binary fluid. All collateral thermodynamical data are available for this system to perform a reliable test of theoretical predictions. Also the anisotropy of velocity and attenuation is studied in water-based magnetic fluid EMG-605. The results of the measurements are compared with the theories of Parsons, Pleiner and Brand, Gotoh and Chung, and Taketomi. On the basis of this experimental study the conclusions about the process of cluster formation in magnetic liquids are drawn. Moreover, the linear two-phase model of wave propagation in magnetic liquid is proposed and compared with experimental data.

Spis treści:

Wprowadzenie

Rozdział 1. Podstawowe pojęcia opisu zjawisk krytycznych
1.1. Wykładniki krytyczne
1.2. Hipotezy skalowania
1.3. Zasada uniwersalności

Rozdział 2. Właściwości fizyczne mieszanin krytycznych
2.1. Diagram fazowy
2.2. Gęstość
2.3. Ciepło właściwe i rozszerzalność cieplna

Rozdział 3. Zjawiska transportu w otoczeniu punktu krytycznego
3.1. Teoretyczny opis zachowania współczynników transportu w otoczeniu punktu krytycznego
3.2. Pomiar lepkości ścinania w mieszaninie krytycznej benzonitryl-izooktan

Rozdział 4. Propagacja fal ultradźwiękowych w mieszaninach krytycznych. Teoria
4.1. Częstotliwość charakterystyczna fluktuacji stężenia
4.2. Teoria dynamicznego skalowania
4.3. Teorie modów związanych
4.4. Teorie grupy renormalizacji

Rozdział 5. Propagacja fal ultradźwiękowych w mieszaninach krytycznych. Eksperyment
5.1. Opis układu pomiarowego
5.2. Pomiar prędkości i współczynnika pochłaniania fal ultradźwiękowych w mieszaninie krytycznej benzonitryl-izooktan

Rozdział 6. Charakterystyka cieczy magnetycznych
6.1. Stabilność cieczy magnetycznych
6.2. Właściwości magnetyczne cieczy magnetycznych
6.3. Właściwości fizyczne cieczy magnetycznej EMG-605

Rozdział 7. Propagacja fal ultradźwiękowych w cieczach magnetycznych. Teoria
7.1. Modele cieczy magnetycznej oparte na analogii z ciekłymi kryształami
7.2. Model cieczy magnetycznej jako jednofazowego ciekłego magnetyka
7.3. Dwufazowy model cieczy magnetycznej

Rozdział 8. Propagacja fal ultradźwiękowych w cieczach magnetycznych. Eksperyment
8.1. Badanie anizotropii współczynnika pochłaniania fal ultradźwiękowych w cieczy magnetycznej EMG-605
8.2. Zależność prędkości propagacji i współczynnika pochłaniania od natężenia pola magnetycznego w cieczy magnetycznej EMG 605. Weryfikacja modelu dwufazowego

Rozdział 9. Podsumowanie

Literatura
Propagation of the ultrasonic waves in critical mixtures and magnetic liquids (Summary)