Schall bedeutet Schwingung von Molekülen und Schwingung erzeugt elektromagnetische Wellen.Das bedeutet also, dass Schall direkt elektromagnetische Wellen erzeugt.
Ist das möglich?
Schall bedeutet Schwingung von Molekülen und Schwingung erzeugt elektromagnetische Wellen.Das bedeutet also, dass Schall direkt elektromagnetische Wellen erzeugt.
Ist das möglich?
Eine Schallwelle, die durch ein Medium (z. B. Luft) geht, verdrängt Moleküle tatsächlich um einige Nanometer. Es erscheint vernünftig, dass es auch die Atome und damit Elektronen und Protonen im Prozess verdrängt, die geladene Teilchen sind und beim Beschleunigen nach der Larmor-Gleichung strahlen sollten.
Nehmen wir an, dass die Schallfrequenz in der Größenordnung von kHz liegt (was in unserem hörbaren Bereich liegt). Dann werden Moleküle um
beschleunigt$$ a \ approx \ left (10 ^ 3 \, \ mathrm {Hz} \ right) ^ 2 \ times \ left (10 ^ {- 9} \, \ mathrm {m} \ right) \ ca. 10 ^ {- 3} \, \ mathrm {m / s} ^ 2 $$ span>
Dann ist die vorhergesagte Leistung der Strahlung, die durch die Larmor-Gleichung erzeugt wird, lächerlich klein
$$ P = \ frac {2} {3} \ frac {q ^ 2 a ^ 3} {c ^ 3} \ sim 10 ^ {- 73} \, \ mathrm { W} $$ span>
Selbst wenn man dies mit der Anzahl der Luftmoleküle in einem $ \ mathrm {m} ^ 3 $ span> multipliziert, $ N. \ ca. 10 ^ {25} $ span>, dies wäre niemals erkennbar. Daher kann dieser Effekt durchaus bestehen, ist jedoch in jeder Hinsicht absolut vernachlässigbar
N.b. Meine Antwort konzentrierte sich auf direkte Auswirkungen der Beschleunigung von Luftmolekülen aufgrund einer Schallwelle. Wie andere Antworten richtig erwähnen, gibt es interessante Sekundäreffekte von Schallwellen (insbesondere mit großer Amplitude), an denen EM-Strahlung beteiligt ist. Unter diesen sind Sonolumineszenz und Erwärmung der Luft durch Schallableitung, was zu einer erhöhten Wärmestrahlung führt
Wenn es durch ein piezoelektrisches Material läuft, kann es eine messbare Spannung und einen messbaren Strom erzeugen, von denen ein Teil abgestrahlt wird.Bei den meisten Materialien ist jedoch kein Effekt erkennbar.
Physikalisch schwingende Atome mit einer Schallwelle beschleunigen die Ladungen technisch, aber die emittierte Strahlung ist sehr schwach.Sekundäreffekte durch die Schallwelle sind jedoch eine andere Sache.
In der Tat können Schallwellen im Wasser Licht erzeugen.Dies wird als Sonolumineszenz bezeichnet. Im Labor wird Ultraschall durch Kavitationsblasen geleitet.Dies geschieht natürlich auch mit den Druckwellen, die durch die schnelle Bewegung der Kralle der Mantisgarnele erzeugt werden.
Der genaue Mechanismus ist noch nicht bekannt.Eine Hypothese ist, dass der physikalische Schock durch die Schallwelle die Partikel gelöster Gase ionisiert, die rekombinieren und Licht emittieren.
@ Cyclone bietet sehr nützliche Einblicke, ist aber letztendlich irrelevant.Solange das vibrierende Medium neutral ist, wird keine Energie abgestrahlt.Die von den Protonen in der Luft emittierten EM-Wellen stören destruktiv die von den Elektronen emittierten und heben sich auf.
Anders ausgedrückt ist die emittierte Strahlung proportional zum Integral der Nettostromdichte.Wenn sich positive und negative Ladungen gleich bewegen, beträgt die Nettostromdichte 0.
Um zu strahlen, müssten Sie die Atome schnell genug beschleunigen, damit sie sich schneller bewegen, als die Elektronenwolke aufholen kann, was zu einer Trennung des Zentrums der positiven und negativen Ladung führt (dh zur Bildung eines Dipols).
Wenn das vibrierende Material geladen wird, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Es gibt einen Mikrofontyp, der als Kondensator- oder Kondensatormikrofon bezeichnet wird und bei dem das Mikrofon ein Kondensator ist, dessen Kapazität mit den akustischen Schwingungen variiert.
https://en.wikipedia.org/wiki/Microphone#Condenser_microphone
Die Kapazität kann entweder durch Messen der Impedanz für ein HF-Signal oder durch Anlegen einer Hochspannungs-Gleichstromvorspannung und Messen des Stromflusses in und aus dem Kondensator bei Änderung seiner Kapazität erfasst werden.
Normalerweise ist das Mikrofon direkt an die Verstärkerschaltung angeschlossen, es sollte jedoch möglich sein, es indirekt zu koppeln. In diesem Fall wäre die durch akustische Vibration erzeugte elektromagnetische Strahlung nachweisbar
Wenn das vibrierende Material magnetisiert ist, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Ein typischer E-Gitarren-Tonabnehmer besteht aus mehreren Magneten (normalerweise einer pro Saite), die von einer Drahtspule umgeben sind. Die Magnete induzieren Magnetismus in der Saite. Die Schwingungen der magnetisierten Saite werden von der Drahtspule aufgenommen. Daher wird die von der Kette erzeugte elektromagnische Strahlung erfasst
Ho in dem allgemeinen Fall, in dem nichts unternommen wird, um das vibrierende Material zu einem Emitter elektromagnetischer Strahlung zu machen, ist es jedoch schwierig, zu erfassen (es sei denn, die Vibration ist so stark, dass sich das vibrierende Material erwärmt und Strahlung emittiert auf seine erhöhte Temperatur.)
Ich bin zutiefst überrascht über die Vernachlässigung der Energiebilanz.In den vorherigen Antworten.Alle Geräusche sind in einem Körper verteilt.Die Energiedifferenz zwischen dem eingehenden und dem ausgehenden Schall wird zu Wärme.
Der Anstieg der Körpertemperatur geht mit einem Anstieg der elektromagnetischen Strahlung einher.Ihre Vermutung ist also richtig, der Körper befindet sich außerhalb seines thermischen Gleichgewichts und ist dafür verantwortlich, dass dies der Klang ist.
Die kurze Antwort lautet, dass einige Schwingungen in Materialien durch Photonenemission abklingen können, dieser Typ jedoch nicht durch Schallwellen angeregt wird.Überprüfen Sie die optischen Phononen.