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物理学家产生仅沿一个方向传播的声波
发布时间:2024-10-12 10:43:50窦园初来源:
导读 想象一下三个人挤成一圈,当一个人说话时,只有另一个人能听到。科学家发明了一种可以这样工作的装置,确保声波只朝一个方向传播。该设备由...
想象一下三个人挤成一圈,当一个人说话时,只有另一个人能听到。科学家发明了一种可以这样工作的装置,确保声波只朝一个方向传播。
该设备由苏黎世联邦理工学院和瑞士洛桑联邦理工学院的科学家开发,由一个圆盘状腔体组成,腔体上有三个等距的端口,每个端口都可以发送或接收声音。
在非活动状态下,从端口 1 传输的声音在端口 2 和 3 上可以以相同的音量听到。声波也会以回声的形式反射回端口 1。
但是,当系统运行时,只有端口 2 能听到端口 1 的声音。
诀窍是以特定的速度和强度将旋转的空气吹入腔体,从而使声波以重复的模式同步。这不仅可以将声波引导到单一方向,还可以为这些振动提供更多能量,使它们不会消散。这有点像声音的回旋。
科学家表示,他们的技术可能为未来通信技术的设计提供参考。新型超材料不仅可以用来操纵声波,还可能操纵电磁波。
高级研究员 Nicolas Noiray 表示:“我们认为,这种损耗补偿非互易波传播的概念是一个重要的成果,可以转移到其他系统。”
就像光波或水波一样,典型介质中的声波是互易的,这意味着它们的振荡可以像向前传播一样容易地向后传播。
对于任何一对发送者和接收者,你可以交换角色,而功能保持不变。回到之前的类比,两个人在一个房间里以相同的音量交谈,中间没有障碍物,因为声波在两个方向上自由传播,所以他们可以清楚地听到对方的声音。
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