الفيزياء

الكشف عن إشعاع صوتي للجسم الأسود

 

يكتشف مرنان ميكانيكي نانوي الموجات الصوتية ويعزلها عن مصدر حراري بعيد.

عندما تسخن الأجسام ، فإنها لا تتوهج فحسب ، بل تنبعث منها أيضًا طاقة صوتية. قد يكون هذا "إشعاع الجسم الأسود الصوتي" منتشرًا في كل مكان مثل ابن عمه الكهرومغناطيسي الأكثر شهرة ولكنه عادةً ما يكون باهتًا ويصعب وصفه. الآن ، استخدم زوج من الباحثين مرنانًا ميكانيكيًا نانويًا لاكتشاف إشعاع الجسم الأسود الصوتي من مصدر بعيد . ويقولان إن أسلوبهما - النظير الصوتي لقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء عن بعد - يمكن أن يؤدي إلى تحسينات في التطبيقات التي تتراوح من علم القياس إلى المعلومات الكمومية.

قام توماس بوردي ، من جامعة بيتسبرغ ، وروبينجيت سينغ ، من جامعة ماريلاند ، كوليدج بارك ، بتعليق غشاء 1 مم 21 مم 2 من نيتريد السيليكون في نافذة مقطوعة داخل ركيزة من السيليكون. على الركيزة ، على بعد عدة مليمترات من الغشاء ، قاموا بترسيب أربع كتل مستطيلة من مركب الإيبوكسي الذي كان بمثابة أجسام سوداء صوتية. عند تسخينها بواسطة الليزر ، تصدر الأجسام السوداء طاقة صوتية تنتقل عبر الركيزة وتثير أنماطًا معينة من الاهتزازات في الغشاء. اكتشف الباحثون هذه الاهتزازات باستخدام ليزر ثانٍ.

 

من خلال تغيير قوة ليزر التسخين ، وجد الثنائي أن الطاقة الصوتية في الرنان تتبع مباشرة درجة حرارة الجسم الأسود ، وكانت أنماط الاهتزاز مختلفة اعتمادًا على الجسم الأسود الذي يتم تسخينه. لقد قدروا أن 99٪ من الحركة الحرارية في الرنان تأتي من الأجسام السوداء ، مما يُظهر مناعة كبيرة لـ "التسخين الذاتي" من ليزر المسبار - وهو تأثير يصيب موازين الحرارة الميكانيكية البصرية التقليدية. يأمل الباحثون في الاستفادة من هذا الإعداد لإنشاء جهاز دقيق ومضغوط يمكن استخدامه خارج المختبر.

المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية