Секретные звуковые сообщения: прорывные лазерные технологии

Может ли свет звучать? Ну как же, скажут некоторые пользователи, знакомые с физикой, если свет звучит, то это уже не свет, а звук, то есть звуковая волна. Тем не менее, эффект фотоакустики существует, и он был открыт довольно давно, в конце девятнадцатого века. Его исследовал тогда изобретатель (настоящий) телефона Александр Грейам Белл. Суть эффекта заключается в способности материалов поглощая свет испускать звуки. Увы, в те времена технических возможностей у учёных и изобретателей было очень мало, и в лучшем случае опыты проводились с обычным солнечным светом. Только через сто лет появились источники света помощнее – лазеры.

Воздух говорит

Однако идеи Белла не остались забытыми, и сегодня они легли в основу исследовательской работы группы учёных Массачусетса. Исследователям с помощью такого эффекта удалось передать звук человеку (сообщение, которое слышал только он), который находился на расстоянии десятка метров. И передача звука была осуществлена с помощью лазерного луча. Причём акустическая система, которая принимала световое сообщение, была в виде микрочастиц воды, которая находится в воздухе. Интенсивность света (лазерного луча) изменяется, что способствует формированию температурных волн, которые распространяются от лазера. Колебания температуры меняют плотность вещества, а это уже прямая дорога к возбуждению звуковых волн в импровизированном световом приёмнике, то есть в обычном воздухе.

Руководитель группы Чарльз Уинн утверждает, что для того, чтобы достигнуть эффекта, совершенно необязательно, чтобы воздух на приёме был влажный, достаточно того, что есть, даже в пустынном влаги достаточно. Здесь учёные просто подобрали оптимальную длину волны. Эта длина особо активно поглощается водой. В общем, чем сильнее поглощается свет, тем звук будет громче и его качество выше. Во время экспериментов звук доставлялся фотоакустикой и лазерным лучом с изменениями его мощности. Фотоакустика показала результат 60 децибел на два с половиной метра, причём это звук никто больше не слышал. Лазер делает это эффективнее и дальше. В планах выход из лабораторных условий в поле, чтобы расширить диапазон.