Laser memahat pandu gelombang di koridor kampus, fisika tentang bagaimana musik jazz berayun

Laser memahat pandu gelombang di koridor kampus, fisika tentang bagaimana musik jazz berayun

Koridor laser
Koridor cahaya: laser dikirim ke lorong di University of Maryland. (Courtesy: Intens Laser-Matter Interactions Lab/UMD)

Serat optik sangat ideal untuk mentransmisikan informasi jarak jauh karena sifat optiknya memastikan bahwa pulsa cahaya tetap berada di dalam serat, bahkan jika serat melengkung di sudut. Namun, kadang-kadang akan nyaman untuk melakukan komunikasi optik jarak jauh tanpa perlu menggunakan serat. Sistem panduan senjata dan komunikasi militer, misalnya, dapat memperoleh manfaat dari pengiriman pulsa optik yang disandikan data melalui udara. Masalahnya adalah pulsa menyebar ke samping saat bergerak dan mungkin tidak memiliki intensitas yang cukup tinggi untuk dideteksi oleh penerima.

Sekarang, Howard Milchberg dan rekan di University of Maryland telah menemukan solusi yang memungkinkan untuk penyebaran optik ini dengan menembakkan laser berkekuatan 45 m di sepanjang koridor gedung kampus. Skema mereka melibatkan penembakan pola silinder berulang dari pulsa intens di sepanjang koridor. Pulsa memanaskan udara yang dilaluinya, menyebarkan udara dan menciptakan wilayah dengan kepadatan lebih rendah. Efek keseluruhannya adalah menciptakan pipa udara dengan kepadatan rendah yang mengelilingi inti udara yang tidak terganggu dengan kepadatan yang lebih tinggi.

Ini menciptakan pandu gelombang optik yang bertindak seperti serat optik. Untuk menguji kemanjurannya dalam mentransmisikan informasi, tim menembakkan pulsa cahaya yang jauh lebih lemah melalui inti pandu gelombang. Mereka menemukan bahwa sekitar 20% dari cahaya yang seharusnya hilang dipancarkan lebih dari 45 m.

Menyala jalan sepanjang satu kilometer

Milchberg mengatakan bahwa percobaan "membuka jalan untuk pandu gelombang yang lebih panjang dan banyak aplikasi". Dia menambahkan, "Berdasarkan laser baru yang akan segera kami dapatkan, kami memiliki resep untuk memperluas panduan kami hingga satu kilometer atau lebih".

Penelitian ini dijelaskan dalam makalah yang telah diterima untuk dipublikasikan di Ulasan Fisik X.

Jika ada satu jenis musik yang harus menentang deskripsi fisikawan, jazz adalah kandidat saya. Genre berkembang pada improvisasi dan spontanitas musisi, sesuatu yang saya anggap akan sangat sulit untuk dijelaskan dengan menggunakan persamaan.

Tapi fisikawan Jerman Theo Geisel telah menemukan sebaliknya dalam sebuah studi tentang bagaimana anggota ansambel jazz menggunakan penyimpangan kecil dalam pengaturan waktu relatif dari nada yang mereka mainkan. Mereka menemukan bahwa variasi pada downbeat ini bertanggung jawab atas “swing”, kualitas esensial namun tidak berwujud yang dimiliki bassis jazz. Christian McBride dideskripsikan sebagai “perasaan”.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang fisika jazz – dan mendengarkan McBride mendemonstrasikan ayunan – dalam artikel ini di situs web NPR, “Apa yang membuat lagu itu berayun? Akhirnya, fisikawan mengungkap misteri jazz".

Stempel Waktu:

Lebih dari Dunia Fisika