用聲音測量溫度？

2020-10-03 魔都平凡一天

一種新的溫度計通過感知物體發熱時發出的聲音來測量物體的溫度。在這個模擬中，一層氮化矽(中間)探測到環氧樹脂熱斑點(上下左右呈橢圓形)發出的聲波。

一種新的裝置，利用物體聲音來測量它們的溫度。

熱的物體不僅會發光，還會發出柔和的嗡嗡聲。嗡嗡聲是由組成熱物體的粒子的快速抖動產生的。匹茲堡大學的湯姆·珀迪說，如果人類的耳朵足夠敏銳，能夠聽到這種噪音，「它聽起來就像無線電靜電幹擾一樣。」「(一個物體)溫度越高，聲音就越大。」

Purdy和馬裡蘭大學的Robinjeet Singh一起創造了一個聲音溫度計，可以感知附近物體產生的熱量的強度。該設備的核心是一塊一平方毫米的氮化矽薄片。這塊薄片被懸掛在矽晶片中央切割的窗口中，這種晶片能更好地傳播聲波。

在實驗中，物理學家在晶片表面氮化矽片周圍沉積了環氧材料的斑點。當用雷射加熱時，每一個環氧樹脂團都發出聲波，聲波通過晶片傳到片材上，引起片材震動。環氧樹脂溫度越高，其聲波就越強，氮化矽的振動也就越劇烈。辛格和珀迪在9月18日的《物理評論快報》上報告說，通過將一束雷射從環氧樹脂表面反射出去，測量光束的反射角度，研究人員可以跟蹤環氧樹脂表面的運動，從而測量環氧樹脂顆粒的溫度。

珀迪設想，這種新奇的溫度計有一天會在必須在非常低的溫度下工作的量子計算設備中得到應用。

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