光照到物體上會有聲音發出嗎?
產生原理就如其他答主所說,這裡放個1064nm激光的小視頻~只要足夠強,聲音會非常大
"光聲效應"就是光致發聲的一個例子,不過並不是光子轟擊物體發出的聲音,而是物體吸收光脈衝後,會迅速經歷"受熱膨脹-冷卻收縮"這一過程,從而像一個聲源一樣產生聲音。光聲效應在非接觸式、無損探測方面很有用,比如鐵軌等固態物體內部的裂紋。
這不是2013年中國大學生物理學術競賽(CUPT)的第7題嘛!來源於IYPT 2013.
7. Hearing light
Coat one half of the inside of a jar with a layer of soot and drill a hole in its cover (see figure). When light from a light bulb connected to AC hits the jar』s black wall, a distinct sound can be heard. Explain andinvestigate the phenomenon.7.聆聽光的聲音
將一個罐子內表面的一半塗一層鍋灰,並在它的蓋子上鑽一個孔(見圖)。當連接交流電的燈泡發出的光線射到罐子的黑牆(鍋灰層)時,可以聽到明顯的聲音。解釋和探究這種現象。
其原理就是光聲效應(Photoacoustic effect):Photoacoustic effect
簡單來說就是在光的照射下物體能量增加,局部聚集的能量以熱的形式釋放出來從而引起周圍物質的震動。聲音的頻率跟光信號頻率(即交流電信號)一致。
只要大到一定程度就會,普通的光應該是很困難的,但對於激光來說就是輕而易舉了!我們實驗室的1064nm脈衝激光器,功率稍微開大點,打到鐵板上就是啪啪啪的響,聲音比拍手掌響些我覺得應該是熱效應使鐵板周圍空氣膨脹或電離啥的導致的小範圍爆炸吧
以下為大功率飛秒激光使空氣等離子化的視頻,背景蜂鳴由激光脈衝頻率產生。
飛秒激光擊穿大氣的熒光輻射--上 (高能預警,請關小音量~)bilibili.com視頻這個問題看似簡單但可以引出不少當下非常前沿的研究課題。首先,在物理學上聲音是一種宏觀的機械振動,其二次量子化的結果即為聲子(phonon)。光產生聲音的過程可以用物理學的語言翻譯為光子與聲子的相互作用。許多回答都提及了光聲效應,這是一種利用調製光(例如脈衝激光)激發材料產生周期性的熱效應從而發出聲音的過程。那有沒有可能用非調製的連續光直接激發出材料的機械振動從而發出聲音,或者更廣義的說,激發聲子呢?在這裡我就介紹兩個我比較熟悉的效應,布里淵散射和光機械效應。
早在1922年,布里淵就預測了光可以與低頻聲子發生非彈性散射,在此過程中失去能量、頻率紅移。該過程也因此被命名為布里淵散射(Brillioun Scattering)。如果提高入射激光的光強,光能通過三階非線性效應改變材料的折射率,周期性的折射率改變可以影響材料的力學性質從而引發機械振動。當光強達到某個閾值後,甚至可以產生受激布里淵散射,被散射的光子會形成布里淵激光,激發出大量的聲子。根據產生的布里淵激光的方向,布里淵散射分為正向與反向兩種,分別對應聲學聲子(頻率較低)與光學聲子(頻率較高)。最初在光纖中觀察到的布里淵散射產生的是反向的激光,對應的聲子的壽命只有納秒量級。直到約十年前人們才在光學微腔中觀察到正向的布里淵散射,激發的聲子的壽命也大大延長,達到了微秒量級。
另一種光子與聲子的相互作用,光機械效應,從提出到實現不過是近二十年的事情。光機械利用了光的輻射壓,使得材料發生機械振動經歷不斷拉伸或壓縮的過程,並改變光程反過來影響入射光的性質。光機械需要在一個光學腔的平台上實現。以法布里珀羅腔(下圖)為例,光在腔壁的反射時對腔壁施加了光壓,從而與腔的機械振動耦合起來。有趣的是,入射光頻率與腔共振頻率的高低決定了腔的機械振動是被增強還是被抑制。當入射光的頻率比腔模的頻率高時,光子更傾向於失去能量產生聲子,因為被散射的光子更接近腔模的共振頻率,在腔中的壽命也更長。這個過程被稱為optomechanical amplification,光機械增益(即題中的光致發聲過程)。反之,光子會吸收聲子從而抑制腔的振動,即optomechanical cooling(光致冷卻)。後者在製備宏觀量子基態中有著重要的作用。
其他的聲光效應還包括聲子激光等,可惜愚鈍的我看不懂老闆的paper(捂臉)。
會的,光聲效應。
畢設做的正好是氣體光聲效應的聲音感測器,如果發不出聲音那我測到的一定是鬼叫...
貼一張答辯的PPT。原理大致是激光打在二氧化氮分子上,分子吸收光子被激發,隨後能量通過分子間的碰撞釋放為熱量,導致氣體膨脹。假設激光的通斷頻率是1000Hz,那麼氣體的膨脹/收縮的頻率也是1000Hz,即頻率為1000Hz的聲音信號。
會的,如 @陳LY 所說,用1064nm的脈衝激光器稍微加大功率打在金屬板上就會有明顯的啪啪聲。
其實不僅是空氣中的聲波,脈衝激光照射金屬板還會產生超聲波,原理主要分兩種,功率高的時候金屬板表面發生燒蝕,被燒蝕的部分汽化產生一個反衝,從而在金屬板內產生超聲波,稱為燒蝕機制;功率低的時候激光熱效應導致金屬板接觸激光的點發生瞬間的熱膨脹,從而產生超聲波,稱為熱彈機制。兩種原理產生的超聲波波形是不一樣的。
空氣中的聲波的話,應該是金屬表面等離子氣體快速膨脹產生的,類似小型的爆炸。可以明顯看到激光打在金屬板上時有一小團火光。
關於激光和自然光…在激發超聲上沒啥區別,只不過激光能量大方向性好便於操作而已
本來想去實驗室拍個視頻的,看其他答主有貼視頻的那就不貼了,效果差不多google: photoacoustic imaging
不但能發出聲音,還能把飛船送上宇宙呢
三維觸覺投影、「能量護罩」 和未來火箭有什麼共同點?
不過突破攝星在宇宙真空用光壓,就發不出聲音了
在深夜,有些草叢在手電筒光的突然照射下會爆發出尖叫聲
也不一定有聲音
別的我不知道,反正照在我身上我會喊熱 。
確實是可以有聲音。在生物醫學成像中,生物分子收到光源照射吸收光子後,會將吸收到的能量轉化為熱釋放,在一定範圍內就會引起周圍的熱力場的變化。這種熱力場的變化可以產生超聲波,對這種超聲波的捕獲處理成像也就是PAT。具體可以查閱一些Lihong V. Wang教授的相關文獻。
「好刺眼」
「天什麼時候亮的?」
「快把燈關了」會。
宏觀上的機理有多種,大多基於激光加熱,例如產生的熱膨脹,快速空化等等。典型的應用有photoacoustic technique (PA),可以用於物質力學、熱學以及與光相互作用性質的檢測。有能力可以參閱一篇綜述 Tam, Applications of photoacoustic sensing techniques, Reviews of Modern Physics, 58, 2 1986 https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.58.381。
微觀上還有另一種機理即電磁波與力學振動模式的耦合。我們了解較多的比如光學聲子對入射光的吸收,以及光力學、量子聲學的一些現象。能力有限,而且恐怕不是問題的初衷,在此不展開回答了。
恩…原理各位大神也說了,(其實是原理我也不懂)但我知道激光的話肯定可以發出聲音,在那道激光打在我身上的時候,我的天哪…原來光也可以發出如此恐怖的聲音和我原來也可以叫出那麼恐怖的聲音…
在小米之家兼職,有一個激光刻字的機器,可以在充電寶手機之類的東西上刻字的,每次激光在充電寶上刻字就是啪啪啪啪啪啪啪啪啪
大部分回答都只講了聲光效應這個詞,沒有講到底為什麼。激光照到物體表面,電子首先被激發到高能級,多餘的能量必須要馬上熱傳導出去,那麼就和各種聲子(晶格振動)碰撞,把能量傳給聲子。聲子中含有聲學支,決定了聲速的傳播。於是就這麼發出聲音了。
前幾天用皮秒激光點了顆痣,啪啪啪聲兒響了好幾下,嚇得臉顫,黑色素越多的地方啪得越厲害……啊,是能量吸收的多看了上面的答案不禁思考人生了,我的臉皮和鋁板……一樣?厚?
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