聲波會引起光線折射嗎?
在電影《超人大戰蝙蝠俠:正義黎明》中超人踩中蝙蝠俠設計的機關而觸發超聲波矩陣,影片通過扭曲畫面來表現聲波,類似於高溫路面上光線發生折射的「熱浪」效果。周星馳電影《功夫》中包租婆發獅吼功時也有類似效果。請問現實中聲波有可能做到讓人看到光線「扭曲」的效果嗎?還是這只是類似人被電擊時能看到全身骨頭閃爍發光的藝術處理?
當然可以,任何介質的變化都會引起電磁波的折射。當然不會像電影裡面那麼誇張。
在天文觀測上,我們是很不喜歡地球大氣層的。大氣層會對電磁波(光)信號有吸收,同時,大氣的運動還可能對信號發生擾動。大家都有很直觀的一個感受,就是星星會閃爍,其實那就是星像在大氣擾動作用下的變化。我們在望遠鏡的導星屏幕上看的時候,星像就像一團火苗在跳動。
回到聲波來說,一般我們所說的聲波是通過空氣傳播的機械波(也可以是別的介質),傳播過程中帶有空氣的密度變化,密度變化就會引起折射率的變化,所以肯定是會有影響的。
不過我不知道對聲波的控制技術發展到什麼程度了,是否可以通過聲波去確定性地形成某種透鏡效果等等。目前我們看到的,基本上都可以看做高斯隨機分布。
可以,只是電影把幅度誇大了上萬倍而已。
聲波是縱波,傳播時必定擠壓介質,局部密度自然會發生變化,從而改變折射率。只是如果在空氣中,本來空氣的壓縮就很難,加上折射率又低,丁點的變化幾乎不能察覺。但是實際上確實有發生:用單色性好的激光透過空氣傳輸,空氣中本來就有的密度差異都會帶來遠場光斑的閃爍,當有巨大聲波傳過時,就能花得跟海面似的了。
當然,聲光晶體這類的材料做介質的話,效果就能特別特別明顯了。可以的。聲波是縱波,縱波是通過介質密度的周期變化傳播的。對於大多數物質,密度會影響折射率(且是正相關)。
如此,在聲波引起的密度、折射率變化的介質中傳播的光線自然也會偏折。不同時間、位置的介質折射率不一樣,光偏折度數也會不一樣,因此其還會發散。
我記得有人搞過聲波光柵,就是超聲波嘛,在孤立的一塊晶體里形成standing wave,然後波節長度(這個只要比晶格/分子間距大出幾倍就能實現,聲波要藉助物質傳播嘛)就是光柵周期,觀察到光的衍射(散射)。這個可以是遠場的,真的可以有。
還有布里淵散射,都是聲光互相作用。不知道聲光調Q算不算啊?我拋磚引玉啦~可以的,已經在kickstarter上有改變空氣折射率實現光線折射/反射而散射的顯示裝置
http://www.baidu.com/link?url=_oGQPlyx8oRt8ewNl6BozPsAvYjCxpbBVBb38UlxxKH9G_q3FYSeoUk4bwyOb3E5mNvXBpZqJlUeULT1KofqCN2AxnapbJIxfNXuyp2d__3wd=eqid=adaf7136000076af00000004587c6990
那麼他們是如何工作的呢?其實原理很簡單,當光在兩種不同介質中傳播的時候,大多數情況下,根據材料的不同折射率(RI)將會得到三種不同的效果:折射(彎曲)、反射和漫射。以海市蜃樓為例,當一部分空氣的RI值與周圍的空氣不同的時候,就會導致光線彎曲,可能會產生意想不到的影像,這種RI值的差異主要是由於一部分空氣的壓力或溫度發生變化導致的。
利用全息技術,我們發明了如何控制箱型空間內的空氣,從而可以精確的修改特定區域內的RI值,從而可以折射和反射激光束。這種修改提高了反照率,因此,通過同時控制激光照射的目標和修改空氣區域的RI值,計算機可以在3D空間的任何位置放置像素圖案,讓後通過從點A到點B發射激光束,繪製3D矢量線性圖案,並通過序列將圖案進行拼接,從而生成可視的3D全息影像。Holovect Mk II可以在12×12×12厘米見方的體積內每秒繪製50次完整的影像。但如果超出這一邊距,目前還不能夠實現全息投影。
聲光調製就是這個原理
聲的傳播需要介質,介質可以改變光的折射率。
聲波影響介質密度,介質密度會影響光的折射率。
所以,可以改變,但不會有電影里這麼誇張。光折射是因為折射率的不均勻啊。聲波也是把介質搞不均勻了啊
會的,現在有光柵就是超聲光柵
當然可以啊!
引力場都可以影響光線傳播,讓光彎曲,還何況聲波!(雖然引力場本質是讓空間扭曲)
不過在真空中,聲波不能影響光的傳播,等到,真空中哪來的聲波?
聲波影響光線傳播,叫聲光效應。
通俗地說:聲波擠壓介質,讓介質不均勻分布,從而讓介質的折射率也不均勻分布,光通過折射率不均勻分布的的介質時就會產生折射了。至於折射的程度,那就看這不均勻分布的折射率不均勻到哪個程度了。
現在都有調製光傳播方向的商業產品:聲光調製器(AOM)
既然有聲光效應,那麼反過來,還有它的好基友,光聲效應。
通俗地說:用光照射某種介紹時,由於介質對光的吸收會使其內部的溫度改變從而引起媒質內某些區域結構和體積變化;當採用脈衝光源或調製光源時,媒質溫度的升降會引起媒質的體積漲縮,產生振動,從產生了聲波,畢竟聲波就是機械振動發出的。
推薦閱讀:
※你們是如何踏上光學這條路的?
//如果方便的話順便問下現在在從事什麼行業?
※為什麼對於一階、二階導,人們通過直觀可以輕易地認識,三階及以上就很難直觀地認識了?
※流動的純凈水能結冰嗎?
※如何理解四維以上的維度?
※全反射的本質是什麼?