LOADING ...

Hoe klinken lasers echt?

Jul 04, 2019. 3 comments
GIF: Cameron Geddes

Als je ooit een science fiction-film hebt gezien, denk je misschien dat je weet hoe lasers klinken: een variatie op een geluid dat je zou kunnen schrijven als "bank". Maar je hebt toch een laserpointer gebruikt? Was het zoiets als "bank"?

Krachtige lasers produceren geluiden, maar ze "pew" niet en komen niet uit het licht zelf. In plaats daarvan komt het geluid van de apparatuur die het laserlicht genereert of de interactie tussen een laserstraal en een object.

Laten we eerst eens praten over wat een laser echt is. Materie bestaat uit vele atomen, waarrond elektronen zijn. Elektronen kunnen alleen op bepaalde plaatsen rond die atomen bestaan, energieniveaus genoemd. Als je een elektron opwindt met energie, springt het naar een hoger energieniveau. Enige tijd later kan het spontaan naar een lager energieniveau springen, waardoor het atoom een ​​lichtdeeltje uitzendt, een foton genaamd. Maar in plaats van te wachten, kunt u ook de emissie stimuleren door de laser te raken met beter aangepaste fotonen. Het resultaat is een strakke bundel fotonen met gesynchroniseerde elektromagnetische velden. Lasers zijn apparaten die op basis van dit principe licht produceren.

Moderne lasers bestaan ​​meestal uit een elektrische bron die energie levert aan een kristal dat tussen een spiegel en een andere spiegel is geplaatst en waardoor er wat licht doorheen kan. Het licht stuitert tussen de spiegels en door het glas en stimuleert de emissie van de fotonen van het glas, die door de gedeeltelijke spiegel vertrekken. Andere optica, energiebronnen en meer kristallen stemmen de vorm, duur en kracht van de laserpuls verder af.

Maar het geluid wordt geproduceerd door trillingen door de lucht, niet door het licht. Een laserstraal op zichzelf maakt geen geluid.

Het produceren van laserstralen kan echter een lawaaierige bewerking zijn. De hoogspanningsvoeding voor laserpulsen kan klikgeluiden veroorzaken, zoals getoond in deze video van wetenschappers die pulsen produceren met behulp van de krachtige BELLA laser in Berkeley, Californië. De Europese XFEL-laser, de helderste röntgenbron ter wereld , is extreem luid, maar bezoekers horen eigenlijk het gezoem van machines en de waterstroom door de configuratie, die de apparatuur koelt.

Bovendien wordt de Europese XFEL aangedreven door een deeltjesversneller, die verder wordt gekoeld met vloeibaar helium. Dat vereist dat compressoren koude temperaturen bereiken, waardoor een krachtig machinegeluid ontstaat.

De straal die interageert met verschillende media kan ook geluiden veroorzaken. In de eerste helft van de vorige video van de BELLA-laserapparatuur hoort u een statisch klikgeluid. In dit geval beweegt een laser van links naar rechts over het scherm en stelt scherp op een straal van 20 micrometer breed, waardoor een elektrisch veld wordt gegenereerd dat sterk genoeg is voor elektronen om de atomen in de tussenruimte te verlaten. Dit genereert een plasma dat sneller uitzet dan de snelheid van het geluid in de lucht, waardoor een schokgolf en het bijbehorende geluid ontstaat. Het verandert ook de optische eigenschappen van de lucht, waardoor de kleurenring en de flitsen op de tegenoverliggende muur worden geprojecteerd.

Een hoogenergetische laserpuls kan ook een hard geluid produceren. In de Biomedical Optics and Laser Group van de Universiteit van Basel in Zwitserland, werpt de onderzoeker Ferda Canbaz een krachtige laser tegen het bot, die trillende energie en geluid genereert terwijl het materiaal weg beweegt. En in de video van de BELLA-laser van Wim Leemans, hoor je een luide burst: dit is een schokgolf die wordt geproduceerd door de explosie van energie in een onbelichte zwarte polaroid.

Dus nee, de lasers van vandaag maken over het algemeen geen "pew" -geluiden. Maar misschien is de oorverdovende schokgolf een meer realistische manier om de ongelooflijke kracht van hedendaagse lasers weer te geven.

3 Comments

Suggested posts

Tesla patenteert een lasersysteem om de voorruit te reinigen Tesla patenteert een lasersysteem om de voorruit te reinigen

Tesla heeft een nieuwe technologie geregistreerd die conventionele ruitenwissers zou kunnen vervangen of aanvullen met een gepulseerd lasersysteem. ...

Plaats geen Echo of een Google Home bij het raam: ze kunnen worden gehackt met een laser Plaats geen Echo of een Google Home bij het raam: ze kunnen worden gehackt met een laser

Een team van onderzoekers heeft ontdekt hoe ze de microfoons van een intelligente luidspreker op meer dan 50 meter afstand kunnen manipuleren met be...

Ikea Sonos Symfonisk: koop een van deze luidsprekers voordat Sonos besluit dat ze te goedkoop zijn Ikea Sonos Symfonisk: koop een van deze luidsprekers voordat Sonos besluit dat ze te goedkoop zijn

Dus je denkt erover om een ​​van die Ikea-luidsprekers te kopen, maar je bent niet erg duidelijk, hè? Bij Gizmodo hebben we enkele weken doorgebrac...

Nieuwe JBL Link: draadloos, waterdicht, met Chromecast, Google Home en eindelijk goed geluid Nieuwe JBL Link: draadloos, waterdicht, met Chromecast, Google Home en eindelijk goed geluid

Luidsprekers uitgerust met stemassistenten zoals Google Home of Amazon Alexa hebben een probleem: ze klinken behoorlijk slecht. JBL is een merk dat...

Cómo conseguir siempre que alguien te permita usar su toma de corriente en el aeropuerto Cómo conseguir siempre que alguien te permita usar su toma de corriente en el aeropuerto

Geen importa en qué aerolínea estés volando o dónde vayas, puedo garantizarte una cosa: la toma de corriente es un privilegio. Geen importa tempra...

El extraordinario espectáculo de ver cómo se crean los sonidos para una película El extraordinario espectáculo de ver cómo se crean los sonidos para una película

Uw browser ondersteunt geen HTML5-videotag. Klik hier om de originele GIF te bekijken La realidad es sorprendentemente silenciosa si la comparamo...

De straten van Europa staan ​​op het punt te worden gevuld met belachelijke geluiden De straten van Europa staan ​​op het punt te worden gevuld met belachelijke geluiden

Vanaf vandaag moeten alle elektrische en hybride voertuigen die in de Europese Unie zijn goedgekeurd, een akoestisch waarschuwingssysteem (of AVAS) ...

Cómo lograr que tu gato te haga caso cuando lo llames Cómo lograr que tu gato te haga caso cuando lo llames

¿Tu gato no te hace ni puñetero caso? ¿Nunca viene cuando lo llamas? Tu gato podría ser un pendejo, pero su actitud también podría deberse a otro ...

Por qué aún no existe un cañón láser para aniquilar muggen en pleno vuelo Por qué aún no existe un cañón láser para aniquilar muggen en pleno vuelo

Un zumbido te despierta justo a punto de conciliar el sueño. Enciendes la luz y nada. El proceso se repite de forma exasperante hasta que por fin ...

De nieuwe Vizio-soundbar is een koopje De nieuwe Vizio-soundbar is een koopje

Als je nog geen soundbar hebt, dacht je er waarschijnlijk aan om er een te kopen. Misschien heb je een vriend op sprekers die je zei om een ​​kijkj...

Language