

法国巴黎大学的物理学家在观察不同频率声波在各种介质中传播时查明,声波在通过不均匀介质时会比通过均匀介质时更准确地聚焦。研究人员指出,这一发现可以在密码学和反潜艇防御体系上获得实际应用。
按照可逆声学理论,每束声波都应与可逆声束相对应,当声波返回时,它应准确地重复自己最初的路线,但是在实践中时间逆转镜面(TRM)不能保持最初信号的整个频谱不发生畸变。科学家指出,不同介质对声波传播准确性的影响不相同,法国巴黎大学物理学家证明,均匀介质和不均匀介质会如何影响声波传播的准确性。
据该大学物理学家А﹒Tourin、F﹒Van Der Biest和M﹒Fink博士报道,通过不均匀介质的声波会比通过均匀介质时聚焦更准确。此外,物理学家还惊奇地发现,一定形式的声振动即所谓的减幅表面波在均匀介质中比在不均匀介质中更易受到时间压缩。
研究人员在自己的研究中利用了由41个反转器组成的TRM镜面,这些反转器能记录进入的声波和反向传向光源的声波。转发器可以与传声器和扬声器平行,它们同时也是“可逆”装置。А﹒Tourin博士解释说,“时间逆转”术语表示,信号被TRM镜面接收,记录在电子存储器中,在向后传播时以逆转次序阅读。
在通过带有有序晶格的晶体时一定频率的声波会在裂缝中消失而无法抵达镜面,这会引起反射信号失真。如果让信号通过具有很大口径的不均匀介质,则这些“消失”的频率可以抵达镜面,偶然放在水中的钢条可以成为这样的介质。
这一效应在均匀介质中观察不到,它被称之为超级聚焦。
这项研究结果可能在某些领域中有用,例如在密码学中,在发送机密消息时发送者可以保证只有收件人才能收到消息。如果有人试图在其他地方拦截,会因为没有波聚焦而只能收到噪声信号。其他的潜在应用包括反潜艇防御系统和水下通讯。



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