Звук управляет светом. Новость Бесплатной технической библиотеки

BİLİM VE TEKNOLOJİ HABERLERİ, ELEKTRONİKTE YENİLİK
Ücretsiz teknik kütüphane / haber akışı

Ses ışığı kontrol eder

04.02.2015

Geçen yüzyılın başında, Sovyet fizikçi Leonid Mandelstam teorik olarak şeffaf bir maddedeki ses titreşimlerinin bu maddeden geçen ışığı dağıtabileceğini gösterdi. Ses dalgaları, ortamın yoğunluğunda yerel değişikliklere neden olur ve bunun sonucunda kırılma indisini değiştirir. Bu saçılmanın bir sonucu olarak, ışık enerjisinin bir kısmı kaybolur. Amerikalı fizikçi Leon Brillouin, Mandelstam'dan bağımsız olarak aynı sonuçlara ulaştı. Sonuç olarak, saydam ortamda ses ve ışığın etkileşimi Mandelstam-Brillouin etkisi olarak adlandırıldı.

Ancak, örneğin araba farlarının ışığı siste dağıldığından, yüksek sesli müziğin bir ampulden gelen ışığı dağıttığını fark etmiyoruz. Etki, yalnızca sıradan bir ampul yerine tek renkli bir radyasyon kaynağı - bir lazer alırsak fark edilir hale gelecektir. Gerçek şu ki, lazer ışını, "rengini" belirleyen bir dalga boyuna sahip elektromanyetik bir radyasyondur. Kırmızı ışının bir dalga boyu vardır, yeşil ışının başka bir dalga boyu vardır.

Şimdi bir fiber optik veri hattını ele alalım. Çalışma prensibi, şeffaf bir cam iplik boyunca yayılan bir ışık huzmesinin yoğunluğunu değiştirerek bilginin iletilmesidir. Tek bir fiber optik şerit, yalnızca farklı dalga boylarında ışık huzmeleri kullanılarak yüzlerce kanal üzerinden veri iletmek için aynı anda kullanılabilir. Her kanal belirli bir lazer dalga boyuna karşılık gelir. Verilerin radyo dalgaları üzerinden iletilmesine oldukça benzer, bir şey dışında: radyo vericisinin gücünü arttırırsak, sinyal gücü ve alım aralığı artar. Bir optik fiber üzerinden bir sinyal iletmek için lazer gücünü arttırırsak, iletim bozulur - Mandelstam-Brillouin saçılması nedeniyle sinyalin giderek daha fazlası kaybolmaya başlar. Bu nedenle, aşılması mantıklı olmayan bir eşik sinyal gücü vardır, aksi takdirde iletilen ışık basitçe geri yansıtılacaktır.

Illinois Üniversitesi'nden fizikçiler ne yaptı? İnce bir fiber optik tel üzerine küçük bir cam küre sabitlediler. Bu tasarıma halka optik rezonatör denir. Bir fiber optik filamandan gelen bir lazer ışını rezonatöre girer ve çoklu iç yansıma nedeniyle bir tuzakta olduğu gibi içinde kalır. Deneydeki kilit nokta, orijinalinden belirli bir miktarda farklı bir frekansa sahip ikinci lazer ışınıydı. Lazer ışınlarının frekanslarındaki fark, küre malzemesinin akustik titreşimlerinin frekansına karşılık geldi. Bu, fiber optik ve rezonatör sistemini ilk ışına şeffaf hale getirdi.

En şaşırtıcı olanı, böyle bir sistemin sadece bir taraftan gelen ışınlara karşı şeffaf olduğu ortaya çıktı. Bir tür optik turnike olduğu ortaya çıktı - ışık bir taraftan geçer ve diğerinden geçemez. Böyle ilginç bir özellik, bir malzemedeki iki ışık ışını ve akustik dalganın karmaşık etkileşimi nedeniyle ortaya çıkar - Mandelstam-Brillouin saçılma etkisi. Sadece bu durumda, kirişin fiberden geçişini engellemek yerine, tam tersine ona ücretsiz bir koridor sağladı.

Bu tür özelliklerin keşfi, fiber optik sistemler ve gelecekte kuantum bilgisayarlar için gerekli olan minyatür optik izolatörler ve sirkülatörler oluşturmayı mümkün kılacaktır. Şimdi bu cihazlar manyeto-optik Faraday etkisine dayanıyor ve ışığı sadece bir yönde iletmek için manyetik alanlar ve malzemeler kullanılıyor. Yapılan keşif sadece gereksiz manyetik alanlardan kurtulmaya yardımcı olacaktır. Ek olarak, bir ışık demetinin grup hızını değiştirmek için kullanılabilir - fizikçilerin "hızlı" ve "yavaş" ışık dediği şey, kuantum bilgilerini depolamak için gereklidir.

<< Geri: ARM işlemcide titreşim ölçer 04.02.2015

>> İleri: İşlemci Cortex-A72 03.02.2015

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dokunma emülasyonu için suni deri 15.04.2024

Mesafenin giderek yaygınlaştığı modern teknoloji dünyasında, bağlantıyı ve yakınlık duygusunu sürdürmek önemlidir. Saarland Üniversitesi'nden Alman bilim adamlarının suni derideki son gelişmeleri, sanal etkileşimlerde yeni bir dönemi temsil ediyor. Saarland Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, dokunma hissini uzak mesafelere iletebilen ultra ince filmler geliştirdiler. Bu son teknoloji, özellikle sevdiklerinden uzakta kalanlar için sanal iletişim için yeni fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar tarafından geliştirilen sadece 50 mikrometre kalınlığındaki ultra ince filmler tekstillere entegre edilebiliyor ve ikinci bir deri gibi giyilebiliyor. Bu filmler anne veya babadan gelen dokunsal sinyalleri tanıyan sensörler ve bu hareketleri bebeğe ileten aktüatörler gibi görev yapar. Ebeveynlerin kumaşa dokunması, basınca tepki veren ve ultra ince filmi deforme eden sensörleri etkinleştirir. Bu ... >>

Petgugu Global kedi kumu 15.04.2024

Evcil hayvanların bakımı, özellikle evinizi temiz tutmak söz konusu olduğunda çoğu zaman zorlayıcı olabilir. Petgugu Global girişiminin, kedi sahiplerinin hayatını kolaylaştıracak ve evlerini mükemmel şekilde temiz ve düzenli tutmalarına yardımcı olacak yeni ve ilginç bir çözümü sunuldu. Startup Petgugu Global, dışkıyı otomatik olarak temizleyerek evinizi temiz ve ferah tutan benzersiz bir kedi tuvaletini tanıttı. Bu yenilikçi cihaz, evcil hayvanınızın tuvalet aktivitesini izleyen ve kullanımdan sonra otomatik olarak temizlemeyi etkinleştiren çeşitli akıllı sensörlerle donatılmıştır. Cihaz, kanalizasyon sistemine bağlanarak, sahibinin müdahalesine gerek kalmadan verimli atık uzaklaştırılmasını sağlar. Ek olarak, tuvaletin büyük bir sifonlu depolama kapasitesi vardır, bu da onu çok kedili evler için ideal kılar. Petgugu kedi kumu kabı, suda çözünebilen kumlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli ek özellikler sunar. ... >>

Bakımlı erkeklerin çekiciliği 14.04.2024

Kadınların "kötü çocukları" tercih ettiği klişesi uzun zamandır yaygın. Ancak Monash Üniversitesi'nden İngiliz bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı araştırmalar bu konuya yeni bir bakış açısı sunuyor. Kadınların, erkeklerin duygusal sorumluluklarına ve başkalarına yardım etme isteklerine nasıl tepki verdiklerini incelediler. Araştırmanın bulguları, erkekleri kadınlar için neyin çekici kıldığına dair anlayışımızı değiştirebilir. Monash Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, erkeklerin kadınlara karşı çekiciliği hakkında yeni bulgulara yol açıyor. Deneyde kadınlara, evsiz bir kişiyle karşılaştıklarında verdikleri tepkiler de dahil olmak üzere çeşitli durumlardaki davranışları hakkında kısa öykülerin yer aldığı erkeklerin fotoğrafları gösterildi. Erkeklerden bazıları evsiz adamı görmezden gelirken, diğerleri ona yiyecek almak gibi yardımlarda bulundu. Bir araştırma, empati ve nezaket gösteren erkeklerin, kadınlar için empati ve nezaket gösteren erkeklere göre daha çekici olduğunu ortaya çıkardı. ... >>

Kamyon sürücüleri için elektronik kask 14.04.2024

Özellikle ağır inşaat ekipmanı sürücüleri için yol güvenliği, mühendisler ve bilim adamları için en önemli önceliktir. Bunun ışığında, Alman Fraunhofer Yapısal Güç ve Sistem Güvenilirliği Enstitüsü, inşaat araçlarını sürerken sürücüleri ciddi yaralanmalardan korumak için tasarlanmış yeni bir ürün olan elektronik kaskı tanıttı. Fraunhofer Enstitüsü'nden bir mühendis ekibi tarafından geliştirilen yeni bir elektronik kask, kamyon ve inşaat ekipmanı sürücülerinin güvenliği için yeni perspektifler açıyor. Cihaz, araç kabinindeki sarsıntının seviyesini izleyebiliyor ve sürücüyü olası tehlikeye karşı uyarabiliyor. Kaskın çalışmasının temeli, fiziksel deformasyon sırasında elektrik üreten yerleşik bir piezoelektrik sensördür. Bu mekanizma, cihazın inşaat ekipmanlarına özgü yoğun titreşimlere yanıt vermesini sağlar. Deformasyon seviyesi güvenli değerleri aştığında kask üzerinde alarm sistemi devreye giriyor, ... >>

Antibiyotik yerine antivitamin 13.04.2024

Bakterilerin antibiyotiklere karşı direnç sorunu giderek daha ciddi hale geliyor ve enfeksiyonların etkili tedavisini tehdit ediyor. Bunun ışığında araştırmacılar süper mikroplarla mücadele etmenin yeni yollarını arıyorlar. Umut verici yönlerden biri, antibakteriyel etkiye sahip olabilecek antivitaminlerin kullanılmasıdır. Antivitaminler, vitaminlerin zıttı olarak bilinmesine rağmen, bakteriyel antibiyotik direncine karşı mücadelede umut verici bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Almanya'daki Göttingen Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, bunların tehlikeli enfeksiyonlarla mücadele için yeni ilaçlar yaratma potansiyelini doğruladı. Antibiyotiğe dirençli süper mikropların artmasıyla birlikte alternatif tedavilerin bulunmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Antivitaminler, vitaminlere benzeyen ancak insan vücuduna zarar vermeden bakteri aktivitesini engelleyebilen moleküllerdir. Şu anda bilim yalnızca üç antivitamin biliyor: gül ... >>

Arşivden rastgele haberler

Клей для мозга упростит работу нейрохирургам 18.03.2024

Ученые Гарварда представили инновационный биоматериал, способный восстанавливать твердую мозговую оболочку. Это открытие обещает изменить существующие методы и оказать значительное влияние на практику нейрохирургии.

Биоинженеры из Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете и исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, под руководством Джона А. Полсона (SEAS), разработали новый биоматериал под названием "Dural Tough Adhesive" (DTA).

Твердая мозговая оболочка, защищающая центральную нервную систему, играет ключевую роль в обеспечении безопасности головного и спинного мозга. Утечки спинномозговой жидкости могут вызвать серьезные проблемы для пациентов, и DTA демонстрирует выдающиеся характеристики по сравнению с существующими герметиками.

После успешных испытаний на животных моделях in vivo и на тканях человеческого происхождения ex vivo, ученые убедились в высокой прочности и устойчивости DTA к внутричерепному давлению. Кроме того, DTA показал более низкую частоту утечек и лучшую адгезию к твердой мозговой оболочке по сравнению с предшественниками.

Это открытие открывает новые горизонты в нейрохирургии и предлагает более эффективные и безопасные методы восстановления твердой мозговой оболочки. Результаты исследования могут способствовать развитию биоматериалов и их применению в различных областях медицины, включая регенеративную медицину.

tam görmek Bilim ve teknoloji haberlerinin arşivi, yeni elektronik

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri