Fonony - rozumíte tomu?

[AZK401]

Čínský zvukový laser: Revoluce v laserové technologii na obzoru
Výzkumníci z Univerzity Hunan Normal v Číně dosáhli významného průlomu v oblasti laserových technologií. Vyvinuli nejvýkonnější „zvukový laser“ na světě – zařízení, které místo světla vyzařuje částice zvuku. Tento vynález znamená zásadní posun v technologii fononových laserů a otevírá nové možnosti v mnoha vědeckých a technologických odvětvích.

https://www.hrot24.cz/clanek/cinsky-zvu ... echnologii

Takže "fononový" zvuk se šíří i vakuem? A čím se poslouchá, když všechny známé "přijímače" jsou na bázi mechanického vlnění?

[nonius]

Apríl v októberu, nic jiného. Takových věcí jsem už slyšel, viděl a četl, nic nového.

[Valdano]

Takže "fononový" zvuk se šíří i vakuem? A čím se poslouchá, když všechny známé "přijímače" jsou na bázi mechanického vlnění?

Vyvozujete z toho zcela chybné závěry. Měl jste si vyhledat význam pojmu fonon a pak byste předpokládám něco takového vůbec nemohl napsat, protože nic takového v tom článku uvedeno není a ani to z něj nevyplývá. Fonony jsou jen imaginární částice, které však fyzicky neexistují (v podstatě je to jen forma popisu šíření zvuku tj. zvukových vln). Takže zvukový laser v reálu generuje soustředěný paprsek zvuku, ale pořád jde o zvuk, který se vakuem nešíří.

Jak to funguje?

Fungování tohoto zvukového laseru je fascinující kombinací optických a mechanických principů. Proces začíná dvěma světelnými paprsky, které levitují mikrokuličku ze siliky v reflexní dutině. Tato levitace je klíčová pro vznik fononů, tedy částic zvuku.

Když mikrokulička levituje, začne vibrovat a generovat fonony. Reflexní dutina tyto fonony zachycuje a zesiluje, podobně jako tradiční lasery zesilují světlo. Elektroda pod kuličkou pak vytváří elektromagnetické signály, které interagují s vibracemi kuličky a posilují vznikající zvukový paprsek.

Potenciální aplikace

Unikátní vlastnosti tohoto fononového laseru slibují široké spektrum aplikací. V medicínském zobrazování může tento laser přinést revoluci díky schopnosti pronikat tkáněmi účinněji než světelné lasery, což by mohlo vést k přesnějším a méně invazivním diagnostickým technikám.

V hlubokomořském průzkumu má laser potenciál zlepšit komunikaci a navigaci podmořských vozidel. Schopnost generovat a detekovat zvukové vlny s vysokou přesností může zásadně vylepšit způsoby zkoumání oceánských hlubin.

V oblasti bezpečnostních technologií by tento laser mohl vést k vývoji pokročilých letištních skenovacích systémů, které by zajistily vyšší bezpečnost a efektivitu.

Možnosti využití ve vědeckém výzkumu jsou téměř neomezené – od manipulace s nanočásticemi až po biomedicínskou diagnostiku. Tento laser může vědcům poskytnout nové nástroje pro prozkoumání světa na úrovních, které byly dříve nepředstavitelné.

Výhled do budoucnosti

Tento vývoj představuje významný milník v oblasti laserové technologie, známý jako zesílení zvuku stimulovanou emisí záření (SASER). Překonání současných limitů technologie fononových laserů otevírá cestu pro aplikace, které byly dosud nepředstavitelné.

Richard Norte z Technické univerzity v Delftu však upozorňuje, že plné využití této technologie může vyžadovat ještě roky výzkumu. Realistický přístup je klíčový pro správné očekávání ohledně jejího budoucího vývoje.

Přesto je vědecká komunita nadšena potenciálem tohoto průlomu, který by mohl mít srovnatelný dopad jako optické lasery. S dalším výzkumem se očekává, že zvukové lasery najdou uplatnění v široké škále oblastí – od kvantového počítání až po materiálové vědy.

Co znamená "fonon" ?

Fonon je tzv. kvazičástice (nejde tedy o skutečnou částici) šířící vibrační kvantum v krystalové mřížce. Vibrace v krystalové mřížce se mohou přenášet od buňky k buňce a vytvářet tím dojem pohyblivé částice. Tato „částice“ se pak nazývá fonon.

Pomocí fononů se popisuje šíření zvuku (zvukových vln) v krystalech. Fonon je proto kvazičásticí zvukového pole v pevné látce.

Název fonon vznikl analogicky od fotonu, který je částicí elektromagnetického pole. Netlumené zvukové pole je, stejně jako elektromagnetické pole, z matematického hlediska vektorové pole popsané parciálními diferenciálními rovnicemi druhého řádu. U obou těchto polí lze provádět superpozici řešení.

[samec]

Nie je to až tak imaginárna častica. Aj fonónmi sa šíri energia. A kde je energia, tam je hmota. Presne podľa slávnej Einsteinovej rovnice. Takže fonón je rovnakým spôsobom hmotný, ako fotón. A rovnako ako fotón. aj fonón nemá kľudovú hmotnosť.

[konosuke]

Napadá mě leda analogie se zbouráním hradeb Jericha - to v dobách
biblických

[Valdano]

Fonon je naprosto bez diskuze čistě imaginární částice. Fyzicky vůbec neexistuje a pouze se tím popisuje šíření vibrací v hmotných látkách. Jeden vibrující atom předává energii druhému a vibrace se šíří od místa k místu v energetických kvantech, kterým se říká fonony. Tudíž hmota je daná právě látkou, kterou se vibrace šíří ať už pevnou látkou, kapalinou nebo plynem.

[bastliar]

Zatiaľ najučinejšim zosilnením zvukových vĺn je zariadenie zvané Directed Stick Radiator. Ide o piezomeniče usporiadané v rade za sebou v špecifickej vzdialenosti od seba kedy dochádza ku postupnému nárastu amplitudy na výstupe zariadenia.
Pre zjednodušenie princíp je zhruba takýto : https://youtu.be/oCyXsHC-lQ4?feature=shared

[samec]

Valdano, vraví ti niečo E=mc²? Je jedno, aké máš v hlave imaginácie, fyzika hovorí jasne. Odkiaľ sa v žiarovke berú hmotné fotóny, ak všetky elektróny, ktoré tečú do žiarovky, sa vracajú späť druhým vodičom? Porozmýšľaj.

[xsc]

Foton ale nemá klidovou hmotnost, to by necestoval rychlostí světla. Hmotnost fotonu je daná jen jeho energií.

[samec]

Ani fonón. Už som to písal.

[tomasjedno]

Ani fonón. Už som to písal.

Tak ještě taky vysvětli, jakou má ten fonon ve vakuu vlnovou délku

[samec]

Ako si ty predstavueš vakuum? Je podľa teba vesmír vakuom? Galaxia je vákuom? Priestor medzi nukleónmi a elektrónmi v kryštálovej mriežke je vyplnený čím? Vákuom?

[Valdano]

Valdano, vraví ti niečo E=mc²?

Plete si pojmy s dojmy. Fonony jako fyzické částice neexistují bez ohledu na fakt, že platí E=mc². To s tím prostě vůbec nesouvisí. K Fotonům se Fonony přirovnávají jen v čistě teoretické rovině. V reálu jsou Fonony jen formou popisu šíření vibrací mezi fyzickými atomy hmoty a nic jiného to není.

[samec]

Tak potom inak. Ak tvrdíš, že fonóny nie su reálne, tak sa ťa potom pýtam, koľko váži mechanické vlnenie? Koľko váži ten pohyb, ktorý je fonónmi popisovaný?

[Hubert_79]

Počkejte na tamponka, on vám to vysvětlí. Nebo nobelista ze Třebové