Laser điêu khắc một ống dẫn sóng trong hành lang khuôn viên, vật lý về cách nhạc jazz lắc lư

Laser điêu khắc một ống dẫn sóng trong hành lang khuôn viên, vật lý về cách nhạc jazz lắc lư

hành lang laser
Hành lang ánh sáng: một tia laser được gửi xuống hành lang tại Đại học Maryland. (Được phép: Phòng thí nghiệm tương tác vật chất-laser cường độ cao/UMD)

Sợi quang là lý tưởng để truyền thông tin trong khoảng cách xa vì tính chất quang học của nó đảm bảo rằng các xung ánh sáng vẫn ở bên trong sợi quang, ngay cả khi sợi quang uốn quanh một góc. Tuy nhiên, đôi khi sẽ thuận tiện khi thực hiện liên lạc quang học ở khoảng cách xa mà không gặp rắc rối khi sử dụng cáp quang. Ví dụ, các hệ thống hướng dẫn vũ khí và thông tin liên lạc quân sự có thể được hưởng lợi từ việc gửi các xung quang được mã hóa dữ liệu trong không khí. Vấn đề là các xung lan ra theo chiều ngang khi chúng di chuyển và có thể không có cường độ đủ cao để người nhận phát hiện được.

Bây giờ, Howard Milchberg và cộng sự tại Đại học Maryland đã tìm ra một giải pháp khả thi cho sự lan truyền quang học này bằng cách bắn một tia laser mạnh 45 m dọc theo hành lang của một tòa nhà trong khuôn viên trường. Kế hoạch của họ liên quan đến việc bắn một mô hình hình trụ lặp đi lặp lại các xung cường độ cao dọc theo hành lang. Các xung làm nóng không khí mà chúng di chuyển qua nó, phân tán không khí và tạo ra một vùng có mật độ thấp hơn. Hiệu quả tổng thể là tạo ra một đường ống không khí có mật độ thấp bao quanh lõi không khí không bị xáo trộn ở mật độ cao hơn.

Điều này tạo ra một ống dẫn sóng quang hoạt động giống như một sợi quang. Để kiểm tra hiệu quả của nó trong việc truyền thông tin, nhóm nghiên cứu đã bắn các xung ánh sáng yếu hơn nhiều qua lõi của ống dẫn sóng. Họ phát hiện ra rằng khoảng 20% ​​ánh sáng sẽ bị mất nếu không được truyền qua 45 m.

Rực rỡ một con đường dài hàng cây số

Milchberg nói rằng thí nghiệm “mở đường cho các ống dẫn sóng dài hơn và nhiều ứng dụng”. Anh ấy nói thêm, “Dựa trên các tia laser mới mà chúng tôi sắp có, chúng tôi có công thức để mở rộng hướng dẫn của mình đến một km và hơn thế nữa”.

Nghiên cứu được mô tả trong một bài báo đã được chấp nhận để xuất bản trong Đánh giá vật lý X.

Nếu có một thể loại âm nhạc có thể thách thức sự mô tả của các nhà vật lý, thì nhạc jazz sẽ là ứng cử viên của tôi. Thể loại này phát triển dựa trên sự ngẫu hứng và ngẫu hứng của các nhạc sĩ, điều mà tôi cho rằng sẽ rất khó để mô tả bằng các phương trình.

Nhưng nhà vật lý người Đức Theo Geisel đã phát hiện ra điều khác trong một nghiên cứu về cách các thành viên của dàn nhạc jazz sử dụng những sai lệch nhỏ trong thời gian tương đối của các nốt nhạc mà họ chơi. Họ phát hiện ra rằng những biến thể này của nhịp trầm là nguyên nhân tạo ra "swing", chất lượng thiết yếu nhưng vô hình mà nghệ sĩ bass jazz Christian McBride mô tả như một "cảm giác".

Bạn có thể đọc thêm về tính chất vật lý của nhạc jazz – và nghe McBride trình diễn cú swing – trong bài viết này trên trang web của NPR, “Điều gì làm cho bài hát đó lắc lư? Cuối cùng, các nhà vật lý đã làm sáng tỏ một bí ẩn nhạc jazz".

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý