navbar.frm 20180310 /navigation.nav
Bijeenkomst 21 maart . . Ronde elke zondag 11:00 uur 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde . . Bijeenkomst 21 maart . .
W

Lasers kunnen geluid opwekken

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben voor met een laser geluid opgewekt dat hard genoeg is om te horen.
Middels gemoduleerde lasers kun je dus rechtreeks een boodschap naar een persoon overbrengen.

Dit maakt op termijn wellicht een-op-een communicatie mogelijk op locaties waar dat niet lukt met enkel geluidsgolven.

De onderzoekers maakten gebruik van het fotoacoustisch effect, waarin de waterdamp in de lucht licht absorbeert en geluidsgolven vormt. De onderzoekers gebruikten een laserstraal om een ​​geluid van 60 decibel (ongeveer het volume achtergrondmuziek of een gesprek in een restaurant) door te geven aan een test lpersoon die zich op 2,5 meter afstand bevond.

Daarvoor werd amplitude modulatie van het laser vermogen toegepast.Voor de demonstratie gebruikten zij zowel een gesproken boodschap als muziek.
De geluidsterkte was 60 dbA, vergelijkbaar met de geluigsterkte in een klein gezelschap.

Het fotoacoustisch effect is een niet onbekend verschijsel, maar in bovenstaand experiment wel bijzonder.
Het fotoakoestisch effect of opto-akoestisch effect is de vorming van geluidsgolven na absorptie van licht in materiaal. Om dit effect te verkrijgen, moet de lichtintensiteit variëren, hetzij periodiek (gemoduleerd licht) of als een enkele flits (gepulseerd licht).

In het algemeen kan elektromagnetische straling van welke aard dan ook aanleiding geven tot een fotoakoestisch effect. Dit omvat het hele bereik van elektromagnetische frequenties, van gammastraling en rontgenstraling tot microgolf en radio. Toch wordt in veel van het gerapporteerde onderzoek en de toepassingen, gebruik gemaakt van ultraviolette, zichtbaar licht en infrarode straling

De ontdekking van het fotoakoestisch effect dateert van 1880, toen Alexander Graham Bell aan het experimenteren was met geluidstransmissie over grote afstanden. Door zijn uitvinding, genaamd 'fotofoon', bracht hij geluid signalen over door zonlicht van een door het geluid trillende spiegel naar een ontvanger van seleenzonnecellen te reflecteren.

Als een bijproduct van dit onderzoek, ontdekte hij dat er geluid kwam uit vaste materialen als het werd blootgesteld aan een bundel van zonlicht die snel werd onderbroken met een roterende geperforeede schijf.
Hij merkte op dat het resulterende akoestische signaal afhankelijk was van het type materiaal en besefte dat het effect werd veroorzaakt door de geabsorbeerde lichtenergie, die vervolgens het monster verwarmt. Hij noemde het apparaat waarmee hij deze experimenten deed een 'spectrofoon'.

Nu denkt u misschien dat we met onze amplitude gemoduleerde radiogolven geen radio ontvanger meer nodig hebben. Helaas ons zendvermogen is veeeel te laag om voldoende energie dichtheid op te wekken om via verwarming van de lucht rondom de ontvangende persoon geluid te produceren. Zelfs de meest krachtige omroepzenders produceren te weinig energie.
Lasers met hun sterk gebundelde stralen kunnen dus wel voldoende energie dichtheid produceren. Vandaar de waarschuwingen bij experimenten met lasers.

(MIT 2019/03/02 )

Referenties, meer informatie:
Technology Review
Meer informatie
De Ingenieur Laser fluisterd in je oor
Onderwerpen
PropagatiePropagatie OpticaOptica AudioAudio