你想像一下真空中的任何固體

攏共分三步:

1、把聲波轉換成電流。

2、引導電流。

3、把電流轉換回聲波。


我認為不能。或者說跟電流不同。電流是電子的定向移動形成的注意是電子這是真實存在的!而聲波是一種振動的傳播而且必須依靠介質所以與其說像電流一樣引導聲波不如說通過介質給振動一個特定的傳播方向

謝謝。


可以有限度的改變聲波的傳輸路徑。主要問題是兩個方面:

1、聲波傳輸損耗很大(輻射損耗,反射損耗)。

2、由於聲波波長範圍太寬,能經濟傳輸的波長範圍很窄。


可以用不同的介質改變傳播速度和傳播效率,應該不能用引導這個詞。

可以參考光纖的原理,如果有一種實心圓柱,外層對聲波有極強的反射性,中間部分有是聲音傳播的優秀介質,而且吸收聲波的能量又極少。

這樣就可以把聲波像激光那樣通過線纜傳輸。聲波和光波一樣在介質中傳播,在管道內測不停的折射前進。

實際是可能傳不了多遠就被吸收掉了

雖然是可以的,但我覺得你沒必要一定把這兩者聯繫起來,聲波和電流的傳導各自有各自的原理,你如果想了解,應該去了解一下基礎性的知識。單純這個問題的結論,對你可能沒有什麼幫助。


可以。

本質上,聲波是震動在介質中的傳播。

但和電流類比是沒什麼道理的
聽診器。。。。空氣耳機。。。
可以呀,你敲一下水管子,聲音的大部分能量就隨著水管傳導走了,水管-聲音和電線-電流的關係不是一樣的嘛。上邊這個例子舉的比較隨意,但是現在超聲波應用就有導波這個方向,那就徹底是把管道當作電線來傳導了。

能啊 小時候我們都用兩個紙杯一根繩子做過實驗


也當次搬運工

聲子學

所屬類別 : 凝聚態物理學

聲子學,是一門新興學科。聲子也被稱為熱晶體,這一領域旨在探索怎樣以特定的頻率來引導熱流,從而能像控制聲波和光波那樣控制熱量波。

中文名稱

聲子學

基本粒子

聲子

領域

聲學和熱學超材料

內容

控制聲波和光波

目錄

1科學建立

2研究領域

3原理

4應用

摺疊編輯本段科學建立

聲子

聲子

聲子

由於熱和聲音都是振動,為方便研究,物理學家在幾十年前構想出一種虛擬的基本粒子:聲子(Phonon)。聲子可以被理解為分子熱振動能量的具象化,在半導體材料里,聲子流就是熱流。[1]

聲子、光子或電子,都是能像波一樣傳播的物理粒子,也代表著一種機械振動。聲子傳播著每天的聲音和熱量。聲子學研究已取得很大進步,科學家利用聲子特性控制聲音和熱量,帶來了許多新理念和新設備。

摺疊編輯本段研究領域

美國喬治亞理工大學科學家在《自然》雜誌上發表述評文章,介紹了目前一門新興學科--聲子學的八個主題領域,八個主題領域是音波與熱學二極體、光力晶體、聲波與熱"斗篷"、超音速聲子晶體、熱電學和熱晶體學。

這些技術"預示了聲子學領域的下一代技術革命",而所有這些領域都有一個共同的主旨:以不同的頻率操縱機械振動。

聲子學

聲子和電子很像,也會和電子相互作用。雜亂無章運動著的聲子,彷彿亂穿馬路的行人,搞得在路上列隊前行的電子不得不減速,這就增加了電阻,徒耗能源,還限制了晶元的速度。若將導體冷卻到足夠低溫,會出現零電阻和超導現象--從聲子的角度,這很好解釋:溫度夠低,分子安靜下來,聲子幾乎消失;此時,對電子來說,導線就像深夜的街道一樣空曠,可以暢通無阻。

超導對於輸電很有意義。但正如信息技術革命的重點並非處理超強電流,而是極其細微的電路和元器件,對聲子的進一步研究也逐漸轉向操控微小尺度體系的熱流。人們希望,參照微電子器件,發明一系列"聲子器件"。[1]

摺疊編輯本段應用

聲子學最熱門的領域是研發聲學和熱學超材料,以屏蔽聲波和熱流。聲子學屏蔽的方法是以電磁外罩材料為基礎,這些材料已經用於光學領域。其中一個研究熱點就是設計和製造斗篷、外罩類設備以控制聲波,引導聲波繞過特定目標,比如整棟建築,這樣對於聲波來說,外罩內的所有物體就是它探測不到的。這些技術有望帶來將熱轉化為其他能量的新設備,或二極體熱當量,幫助那些數據中心解決伺服器產生的大量廢熱的問題。

參考資料:

1. 科技日報:《自然》介紹新興學科"聲子學"研究八個主題領域 . .. . 2013-07-31

聲子就是「晶格振動的簡正模能量量子。」英文是phonon。

 在固體物理學的概念中,結晶態固體中的原子或分子是按一定的規律排列在晶格上的。在晶體中,原子間有相互作用,原子並非是靜止的,它們總是圍繞著其平衡位置在作不斷的振動。另一方面,這些原子又通過其間的相互作用力而連繫在一起,即它們各自的振動不是彼此獨立的。原子之間的相互作用力一般可以很好地近似為彈性力。形象地講,若把原子比作小球的話,整個晶體猶如由許多規則排列的小球構成,而小球之間又彼此由彈簧連接起來一般,從而每個原子的振動都要牽動周圍的原子,使振動以彈性波的形式在晶體中傳播。這種振動在理論上可以認為是一系列基本的振動(即簡正振動)的疊加。當原子振動的振幅與原子間距的比值很小時(這在一般情況下總是固體中在定量上高度正確的原子運動圖象),如果我們在原子振動的勢能展開式中只取到平方項的話(這即所謂的簡諧近似),那麼,這些組成晶體中彈性波的各個基本的簡正振動就是彼此獨立的。換句話說,每一種簡正振動模式實際上就是一種具有特定的頻率ν、波長λ和一定傳播方向的彈性波,整個系統也就相當於由一系列相互獨立的諧振子構成。在經典理論中,這些諧振子的能量將是連續的,但按照量子力學,它們的能量則必須是量子化的,只能取hω的整數倍,即En=(n+1/2)hν(其中1/2hν為零點能)。這樣,相應的能態En就可以認為是由n個能量為hν的「激發量子」相加而成。而這種量子化了的彈性波的最小單位就叫聲子。聲子是一種元激發。

  因此,聲子用來描述晶格的簡諧振動,是固體理論中很重要的一個概念。按照量子力學,物體是由大量的原子構成,每種原子又都含有原子核和電子,因此固體內存在原子核之間的相互作用、電子間的相互作用還有原子核與電子間的相互作用。電子的運動規律可以用密度泛函理論得到,那麼原子核的運動規律就用聲子來描述。當然這兩個理論(密度泛函和聲子)都是近似的,因為解析的嚴格解到目前為止還沒有得到。而要嚴格的按照多體理論來描述這麼大量的原子和電子組成的系統,無論解析還是數值模擬都是一個未知數。

  聲子是簡諧近似下的產物,如果振動太劇烈,超過小振動的範圍,那麼晶格振動就要用非簡諧振動理論描述。

  聲子並不是一個真正的粒子,聲子可以產生和消滅,有相互作用的聲子數不守恆,聲子動量的守恆律也不同於一般的粒子,並且聲子不能脫離固體存在。聲子只是格波激發的量子,在多體理論中稱為集體振蕩的元激發或准粒子。

  聲子的化學勢為零,屬於玻色子,服從玻色-愛因斯坦統計。聲子本身並不具有物理動量,但是攜帶有準動量,並具有能量。


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