激光雕刻校园走廊中的波导,爵士乐如何摇摆的物理学

激光雕刻校园走廊中的波导,爵士乐如何摇摆的物理学

激光走廊
光之走廊:一束激光沿着马里兰大学的走廊发射。 (礼貌:强激光物质相互作用实验室/UMD)

光纤非常适合长距离传输信息,因为它的光学特性确保光脉冲保留在光纤内,即使光纤在拐角处弯曲也是如此。 然而,有时无需使用光纤即可进行长距离光通信会很方便。 例如,军事通信和武器制导系统可以受益于通过空气发送数据编码的光脉冲。 问题是脉冲在行进时会横向散开,并且可能没有足够高的强度被接收者检测到。

现在, 霍华德·米尔奇伯格及其同事 马里兰大学的研究人员找到了一种可能的解决方案,方法是沿着校园大楼的走廊发射 45 米的强大激光。 他们的计划包括沿着走廊发射重复的圆柱形强脉冲模式。 脉冲加热穿过它的空气,分散空气并形成一个密度较低的区域。 总体效果是形成一个低密度空气管道,围绕着一个高密度未受扰动空气的核心。

这创建了一个非常像光纤的光波导。 为了测试它在传输信息方面的功效,该团队通过波导的核心发射了弱得多的光脉冲。 他们发现,大约 20% 的光会以其他方式损失掉,但传输距离超过了 45 米。

开辟千米长的道路

Milchberg 说,该实验“为更长的波导和许多应用开辟了道路”。 他补充说,“基于我们即将获得的新激光器,我们有办法将我们的指南扩展到一公里或更远”。

该研究在一篇论文中进行了描述,该论文已被接受发表在 物理评论X.

如果有一种音乐类型无法用物理学家的描述来描述,爵士乐就是我的候选者。 这种流派因音乐家的即兴创作和自发性而蓬勃发展,我认为这很难用方程式来描述。

但是德国物理学家 西奥盖塞尔 在一项关于爵士乐团成员如何在他们演奏的音符的相对时间上使用微小偏差的研究中发现了不同的情况。 他们发现,强拍的这些变化是造成“摇摆”的原因,这是爵士乐贝斯手所需要的基本但无形的品质 克里斯蒂安·麦克布莱德 描述为“感觉”。

您可以在 NPR 网站上的这篇文章中阅读更多关于爵士乐物理学的信息,并聆听 McBride 演示摇摆乐,“是什么让这首歌摇摆不定? 物理学家终于解开了爵士乐的谜团“。

时间戳记:

更多来自 物理世界