Bunyi mengawal cahaya. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Bunyi mengawal cahaya

04.02.2015

Pada awal abad yang lalu, ahli fizik Soviet Leonid Mandelstam secara teorinya menunjukkan bahawa getaran bunyi dalam bahan lutsinar boleh menyerakkan cahaya yang melalui bahan ini. Gelombang bunyi menyebabkan perubahan setempat dalam ketumpatan medium dan, akibatnya, mengubah indeks biasan. Akibat penyerakan sedemikian, sebahagian daripada tenaga cahaya hilang. Secara bebas daripada Mandelstam, ahli fizik Amerika Leon Brillouin mencapai keputusan yang sama. Akibatnya, interaksi bunyi dan cahaya dalam media lutsinar dipanggil kesan Mandelstam-Brillouin.

Walau bagaimanapun, kami tidak perasan bahawa muzik yang kuat menyerakkan cahaya dari mentol lampu, sebagai contoh, cahaya lampu kereta berselerak dalam kabus. Kesannya akan menjadi ketara hanya jika bukannya mentol lampu biasa kita mengambil sumber sinaran monokromatik - laser. Hakikatnya ialah pancaran laser adalah sinaran elektromagnet dengan satu panjang gelombang, yang menentukan "warna"nya. Rasuk merah mempunyai satu panjang gelombang, rasuk hijau mempunyai satu lagi.

Sekarang mari kita ambil talian data gentian optik. Prinsip operasinya ialah maklumat dihantar dengan menukar keamatan pancaran cahaya yang merambat sepanjang benang kaca lutsinar. Sehelai gentian optik tunggal boleh digunakan secara serentak untuk menghantar data melalui ratusan saluran, hanya dengan menggunakan pancaran cahaya dengan panjang gelombang yang berbeza. Setiap saluran sepadan dengan panjang gelombang laser tertentu. Ia agak serupa dengan penghantaran data melalui gelombang radio, kecuali satu perkara: jika kita meningkatkan kuasa pemancar radio, maka kuasa isyarat dan julat penerimaannya meningkat. Jika kita meningkatkan kuasa laser untuk menghantar isyarat melalui gentian optik, penghantaran semakin merosot - semakin banyak isyarat akan mula hilang disebabkan oleh penyebaran Mandelstam-Brillouin. Oleh itu, terdapat kuasa isyarat ambang, yang tidak masuk akal untuk melebihi, jika tidak, cahaya yang dihantar hanya akan dipantulkan kembali.

Apakah yang dilakukan oleh ahli fizik dari Universiti Illinois? Pada helai gentian optik nipis, mereka membetulkan sfera kaca kecil. Reka bentuk ini dipanggil resonator optik cincin. Pancaran laser daripada filamen gentian optik memasuki resonator dan, disebabkan oleh pelbagai pantulan dalaman, kekal di dalamnya, seperti dalam perangkap. Perkara utama dalam eksperimen ialah pancaran laser kedua, dengan frekuensi yang berbeza daripada yang asal dengan jumlah tertentu. Perbezaan dalam frekuensi pancaran laser sepadan dengan kekerapan getaran akustik bahan sfera. Ini menjadikan gentian optik dan sistem resonator telus kepada pancaran pertama.

Apa yang paling mengejutkan, sistem sedemikian ternyata telus kepada sinar dari satu sisi sahaja. Ternyata ia adalah sejenis turnstile optik - cahaya melepasi dari satu sisi, dan tidak boleh lulus dari yang lain. Sifat menarik sedemikian timbul disebabkan oleh interaksi kompleks dua sinar cahaya dan gelombang akustik dalam bahan - kesan hamburan Mandelstam-Brillouin. Hanya dalam kes ini, bukannya menghalang laluan rasuk melalui serat, dia, sebaliknya, memberikannya koridor percuma.

Penemuan sifat sedemikian akan memungkinkan untuk mencipta pengasing dan pengedar optik kecil, yang diperlukan untuk sistem gentian optik dan, pada masa hadapan, untuk komputer kuantum. Kini peranti ini berdasarkan kesan magneto-optik Faraday, dan medan magnet dan bahan digunakan untuk menghantar cahaya hanya dalam satu arah. Penemuan yang dibuat hanya akan membantu menghilangkan medan magnet yang tidak perlu. Di samping itu, ia boleh digunakan untuk menukar halaju kumpulan pancaran cahaya - apa yang dipanggil oleh ahli fizik sebagai cahaya "cepat" dan "perlahan", ia diperlukan untuk menyimpan maklumat kuantum.

<< Belakang: Meter getaran pada pemproses ARM 04.02.2015

>> Ke hadapan: Pemproses Cortex-A72 03.02.2015

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Gelang pintar Microsoft Band 08.11.2014

Microsoft secara rasmi mengumumkan alat boleh pakai pertamanya, gelang pintar Microsoft Band. Peranti ini dapat membaca nadi, mengira langkah, kalori yang dibakar dan merekodkan fasa tidur.

"Band menjadikannya lebih mudah untuk bekerja pada badan anda," kata syarikat itu. "Anda boleh melihat aktiviti fizikal dan statistik harian anda terus pada skrin peranti. Seperti jurulatih peribadi, Microsoft Band mendorong anda untuk mencapai tahap yang lebih tinggi dengan sentiasa menganalisis semasa anda. nyatakan dan mengambil kira matlamat anda yang ditetapkan."

Microsoft Band memilih dan menunjukkan latihan fizikal yang akan membantu pengguna mencapai hasil yang diingini. Pemantauan kadar jantung dilakukan secara berterusan 24 jam sehari. Semasa tidur, gelang menganalisis kualiti rehat dan kekerapan terjaga. Penerima GPS terbina dalam membolehkan anda menandakan laluan yang dilalui dengan berjalan kaki atau dengan basikal.

Di samping itu, gelang itu dilengkapi dengan kawalan suara Cortana, pertama kali dilaksanakan dalam Windows Phone 8.1, pemasa dan jam penggera.

Selain memantau keadaan fizikal, Band, apabila disambungkan ke telefon pintar, boleh memaparkan maklumat tentang panggilan masuk, mesej SMS dan pengepala e-mel, acara kalendar, pemberitahuan daripada pelanggan rangkaian sosial (Facebook, Twitter) dan mesej daripada pelbagai aplikasi mudah alih ( cuaca, petikan, dll.).

Maklumat dipaparkan pada skrin sentuh berwarna 1,4 inci dengan resolusi 320x106 piksel. Sambungan dengan telefon pintar dijalankan mengikut piawaian Bluetooth 4.0. Ketiga-tiga platform mudah alih yang paling popular disokong: Android, iOS dan Windows Phone. Fungsi kawalan suara hanya berfungsi dengan telefon pintar berdasarkan Windows Phone 8.1.

Hayat bateri Band, mengikut spesifikasi rasmi, adalah 48 jam dalam penggunaan biasa (tanpa menggunakan GPS). Caj penuh mengambil masa satu setengah jam. Palam magnet digunakan untuk mengecas. Gelang itu dilindungi daripada kelembapan dan habuk. Pengguna boleh meletakkan Band ke dalam mod jam tangan elektronik.

Kos gelang itu ialah $199.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web