高速水流会发光！

如果你把喷壶对准玻璃，你不会期望在这个过程中会发生什么特别的事情。然而，在极端条件下，当水流撞击固体表面时，确实会发生一些不寻常的事情:它会发光。

上图显示了直径为85微米的细水流冲击铌酸锂晶体表面时发出的光。这个环形发光带是蓝色的，有一些粉红色的感觉。当然，观察这种发光必须不是日常条件，细长的高压水柱必须达到每秒200米以上的速度，而且必须是纯去离子水。

在去年的一篇论文中，研究人员首次报道了这一现象。在他们最初的版本中，被超高速水流撞击的表面是单晶应时和单晶铌酸锂。这听起来像是一个对材料要求很高的实验，但是在那之后，视频博客应用科学进行了一些测试。这一次，他发现日常材料如应时玻璃、普通玻璃(载玻片)和聚碳酸酯也能发光(至少在被高压水柱冲走之前)。

(这个光点是在高压水柱撞击玻璃时产生的，没有被显微镜放大，所以环形结构看不清楚。)

那么，这道光是怎么来的呢？可以肯定的是，发光来自于局部气体分子的电离和激发。如果实验室的空气环境变成氦，环形光也会变成符合氦特性的颜色，这就可以证明发光确实来自气体分子。

至于发光的具体过程，研究人员现在已经给出了这样的推测:

过去的实验表明，当界面如应时和玻璃与水接触时，局部会有这样的电荷分布规律:固体表面倾向于带负电，而与之接触的水倾向于带正电。当水流以极高的速度撞击固体表面时，局部液体会遇到非常严重的摩擦(或流体力学术语中的剪切)。这个过程将产生大量的*电子，并使附近水流的表面带负电荷。结果，在撞击点附近的水流表面上积累负电荷，而延伸到两侧一小段距离的水膜带正电。这两个位置可以被视为正极和负极。当电荷积累到一定程度时，两极之间的空气被电离，带电粒子撞击并激发气体分子产生发光。示意图如下:

这是我在过去几天里刚刚了解到的一个新现象。我感觉很糟糕！尽管条件太过极端，无法尝试...请不要忘记，这个高压水柱的影响并不像往常那样大。割手只是几分钟的事。如果你有机会接触，你必须小心。