微波炉更好还是光波炉更好，微波炉与光波炉哪个效率高

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什么是光纤? 光纤分哪几个种类? 一根光纤如何可以让几亿人同时通话？

 

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，全名称为光导纤维或称光学纤维（Optical fiber）。原理是利用光在这些纤维中以全内反射传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料套中，使得它能够弯曲而不会断裂。通常光纤一端的发射装置使用发光二极管或一束雷射将光脉冲传送至光纤中，而光纤另一端的接收装置使用光敏组件检测脉冲。

 

由于信息在光导纤维的传输损失较电在电线传导的损耗减少很多，主要原因是它用的原料是硅，使光纤能用作长距离的信息传递媒介。光纤主要分为两类，一类是渐变光纤，另一类是突变光纤。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分类为单模光纤及多模光纤。

 

单模光纤只要用于远程信号传输，运行在100M/s或1G/s的数据速率，传输距离可以达到5公里。而多模光纤主要用于短距离的通信传输，比如学校。传输速度是100M/s，传输距离可达到2公里，1 G/s可达1000米，10 G/s可达550米。

 

首先把语音、图像信号转换成光纤传输的光信号。这个过程叫做“调制” ，并由“调制器”来完成转换。 “调制器”能把不同的语音、图像信号调转成不同频段的光信号，由于光波的频段较网线为宽，能满足大量不同电话频段的需要。如果将光纤信息传输类比作高速公路有多条车道可以使用，使传输距离和带宽更高，提高传输能力和速度，而网线只是普通公路而且是单一车道，当信息量大的时候可以畅通无阻，相反信息在单一车道就会出现塞车。

 

随着互联网、云计算、大数据、物联网应用的快速发展，用户对信息流量也同时激增，要求的传输速度也越来越快，给信息通信网络带来巨大挑战。但随着科技发展一日千里，相信在信息通信领域会有新的突破。#光纤##互联网##头条日签##微头条日签##科技头条#

这个是USB接口物理光波吸蚊器，大概结构是这样的，中间一个圆圈，圆圈顶上有一组灯，下中部里面有一个风扇，底座是空的装蚊子的地方。

原理就是光波吸引蚊子，然后风扇把蚊子吸进去，蚊子吸进到底部有来无回，现在蚊子还少，用过一次，果然抓到房间仅有的那几只蚊子。

优点，无毒无气味，母婴房适用。

缺点，有轻微风扇转动的声音，几乎可忽略不计，不影响睡眠。

生活分享，谢谢大家[玫瑰]

【厦大团队利用变换光学原理构造出“光学黑洞微腔”】黑洞是存在于宇宙空间中的一类大质量天体，因引力极大，所有进入其视界内的光和粒子都无法逃逸。受黑洞能够吸收视界内物质这一特性启发，研究人员一直希望能够设计一些“人工黑洞”结构，以实现能量收集的最大化。近日，来自厦门大学的陈焕阳教授和陈锦辉副教授研究团队，利用变换光学原理构造了一类可以完全抑制辐射损耗的光学黑洞微腔，相关成果以《保角光学黑洞微腔》为题发表在《光：快讯》（eLight)上。

自黑洞被预测以来，科学家们一直在探索如何在地球上模拟黑洞，随着超材料的发展，这一大胆设想正在逐步实现。陈焕阳介绍，理论上，通过调节超材料的等效电磁参数可以使光波产生如拐弯或被完全吸收的现象，从而模拟出黑洞、宇宙弦和爱因斯坦环等引力效应，这种设计可以对光波进行自由调控，产生如拐弯或被完全吸收的现象，类似于时空的弯曲。

回音壁光学微腔是集成光学基本元件，如同声波能沿着天坛的回音壁传播很远距离一样，光子也会在微腔表面沿着环形边界传播。不过长期以来，这类回音壁光学微腔固有的辐射损耗问题一直困扰着研究人员，特别是当微腔尺寸接近于光波长时，辐射损耗将显著增加。受人工黑洞研究的启发，研究团队利用变换光学原理成功解决了回音壁微腔辐射损耗这一技术难点（如图1）。

用折射率的空间变化与弯曲时空的等价实现对电磁波任意调控的方法，被称为变换光学。基于麦克斯韦方程组在坐标变换下具有形式不变的特性，在该研究中，研究人员通过对物理空间中的光进行保角变换操作，即在坐标函数变换过程中保持曲线夹角不变，构造了一类圆对称的光学黑洞微腔（如图2）。

陈锦辉介绍，区别于传统均匀折射率的回音壁微腔，基于变换光学原理设计的微腔在包层具有独特的梯度折射率分布，构造出一个始终大于光子能量的势垒，使得光子无法隧穿，从而被有效束缚在微腔中。研究人员还制备了截断的光学黑洞微腔器件，并进行了微波实验测量，证实了该设计方案的有效性。

“根据这一设计思路，此类圆对称光学黑洞微腔还可推广至任意形状，例如单核的四极子腔与双核的类花生形腔等。”陈焕阳表示，基于变换光学原理设计光学微腔的策略不仅为调控微腔表面光场提供了一种新的思路，还可以推广到其他波系统的共振模式，例如，声波和弹性波，并有望在能量收集和片上集成光子器件设计领域得到应用。（图1：光学黑洞微腔艺术效果图。图2：保角光学黑洞微腔设计原理图。图3：光学黑洞微腔器件设计与微波实验测量结果。厦门大学供图。）

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编辑｜王贵溪 来源｜新福建

中国集成电路和芯片技术最辉煌的是1980年至1982年，此时期，中国集成电路和芯片技术只比美国落后1～2年，领先韩国、日本、台湾5～7年，只是在80年代中、后期才开始落后的。现在光量子通讯来了！从硅三极管进步到了光量子，硅电子用通断0 1二进制来计算，而光量子的光波不光有二种状态垂直和不垂直，还有七色光波红橙黄绿青蓝紫至少比硅电子快七倍！这方面如果有突破将大大提高数据的传输效率。

这是一战时候的大口径高炮延迟引信。二战大口径高射炮的是机械式（一块高级怀表的价格）延迟引信。这二种引信缺点是，要将炮弹自爆时间，调整好才能发射！打下一架飞机要花几倍这架飞机的价格的炮弹钱！二战后发展的是无线电近炸引信，炮弹里面有个简单的小雷达，根据反射的雷达波束来自动引爆炮弹！缺点是易受敌机安装的无线电干扰机干扰，炮弹打出百米就自爆！当代是激光近炸引信！这个是古老的机械延时装置，结构复杂，成本高。应该用电子延时电路，同样可以随时任意调整时间。弹头撞击开启计时，到达时间雷管起爆。成本是机械装置的百分之一。老式的药盘时间引信，早就淘汰了。这种利用火药燃烧速度控制起爆时间的引信精度比较差。现在的时间引信是钟表时间引信，精度就很高了。现在的高射炮弹都是电子引信，由高射炮口的线圈通过车载计算机给炮弹自动设定爆炸时间，炮弹出膛的一刻就设定好了。当年太平洋战场老美舰载高射炮用了这东西后日军飞机就很难近身了。而日本由于没有这个技术，大和武藏之类尽管防空武器配置丰富，打起来天女散花很壮观，却根本放不住美军飞机，都被迅速炸沉了。

延后时间不可调，一般地炮的炮弹有三种状态，瞬发、延期、短延期、另外加所谓的时间引信(机械引信)。高炮上的就是这种机械引信，飞机高度除以炮弹速度就是要装定的时间，让炮弹正好飞到飞机周围再炸，形成弹幕碎片，撞击飞机。撞针应该不会撞火药引爆的。应该是撞到雷管才引爆的，针与管之间由你刚才拆出来的小弹簧隔开，炮弹发射时的冲力很大，克服弹簧张弹力导致撞针下移碰到雷管点燃＂C＂槽内火药，计时开始。这种计时高炮弹引信太老旧了，70年代初就不用了，换用电子感应引信了。延时引信也就是个闹钟，二战的技术了，手动设定一发发弄也太麻烦了，毕竟高射炮不是榴弹炮，发射起来是一堆堆出去的。弄个无线电近炸引信看看吧，或者有自动修改设定的。机械结构造价太高了，可以直接用电子器件代替，惯性击发后延迟短路高温应该可行，只是储存条件要高点。延时引信是打大型轰炸机用的，因为大型轰炸机飞行高度基本固定，可以测算时间，小型轰炸机和战斗机因为飞行姿态实时调整，根本没办法进行测算。这设计太繁琐，又难造，且不稳定。其实根本不需要那么啰嗦，有很多简单又保证的办法。

因为飞行体的高度和左右（3维）是随时在变的，地面设定的起爆时点到空中目标早变远或近了。而感应引信能感应到15公尺内有目标信号就起爆形成弹幕毁伤。并非直接命中爆炸。白杨导弹在乌东上空击落荷兰民航机就是此种机身外爆炸形成的弹幕。照片上的无数洞孔翻口都是朝身体内的。只是品种不同，递送平台也不同。炮弹最关键的技术就是引信。这个引信的火药燃烧需要很匀速，还要防潮，能长期贮存。二战后期美国已经研制成功了近炸引信。它的核心技术是其内部安装一个叫“真空管”的东西，炮弹在飞行的过程中不断地向周围发射电波，在距离目标一定的距离时就会触发引信自动爆炸。近炸引信的核心技术直到上个世纪五十年代才公布于众。药盘引信别管中不中到时间就响，会因空气密度、含水量对起爆时间有一定影响。比较好的是电子近炸引信，内部有设计好的集成电路，根据光波、声波、磁场、速度的变化自动筛选信号，计算最佳起爆距离。

【新书速递】《物理学与生活——日常现象的物理原理（第10版）》：

美国俄勒冈州太平洋大学杰出大学荣誉教授、美国物理教师协会会员、美国西北地区大学物理协会会员W. Thomas Griffith教授经典之作！用生活中的日常现象讲述物理原理！

本书适用于基础物理概念性课程。全书共分21章，内容包括力学、热力学、电学和磁学、光学、核物理学、近代物理学等，具体涉及运动的描述，落体运动和抛体运动，牛顿运动定律，圆周运动、行星和引力，能量和振动，动量和冲量，转动，流体的行为，温度和热量，热机和热力学第二定律，静电现象，电路，磁体和电磁学，波的形成，光波和颜色，光和成像，原子的结构，原子核和核能，相对论，现代物理简介等。

物理学与生活

#柔与韧读书会微头条#

“玻尔的互补原理与哥本哈根诠释”。

《时间的形状》作者:汪洁

物理学历史上有个非常著名的实验，叫作“杨氏双缝干涉实验”。 这个实验最早是在1801年被一个叫作托马斯·杨的英国物理学家做出来的，当时他做这个实验的目的是为了向世人证明光是一种波，而不是一种微粒，这个实验非常有力地证明了光具有波才具备的自我干涉性质。

此后，光是一种波的概念被人们广泛接受。直到一百多年后，才有人对这一“权威”的观点提出了质疑。

1905年，爱因斯坦在一篇叫作《关于光的产生和转化的一个试探性观点》的论文中指出，光是由一个个的 “光子”组成，这些光子聚集在一起，表现出波的特性，但是单独来看，它又具备粒子的特性，这也就是我们现在所熟知的“波粒二象性”。

这在当时看来是一种非常“荒谬”的说法， 在当时的物理学家眼里，波就是波，粒子就是粒子，两者截然不同。就拿声波来说，它只不过是空气分子振动形成的，除了空气分子和传递的能量外，再也没有别的什么东西。

众所周知，粒子是最小物质的组成部分。如果说波“不是东西”，那么粒子就是实实在在的“东西”。试想一下，如果有人突然站出来说，某一动物既是猫，又是狗，你会作何感想？你一定会觉得他疯了。

当然，爱因斯坦不是普通人，更不是疯子，只会胡说八道，他的“波粒二象性”是经过科学论证后得出的结论，他这篇文章还获得了1921年的诺贝尔物理学奖。

与此同时，波粒二象性”的问世，就像一颗大石头扔进平静的水平，激起无数的浪花。一些持有不同观点的科学家认为，光波中含有数量无比巨大的光子，单个光子的行为看起来就像是一个经典粒子的行为，但是聚集在一起，就形成了波。

这一解释虽然勉强，但至少还有一丝希望。遗憾的是，当这个观点被越来越多物理学家接受的时候，突然有人站出来问了一句：“那么请问，在双缝干涉实验中，单个光子到底是通过了左缝还是右缝呢？”

问题一经抛出，原本喧闹欢腾的场面突然安静了下来，从此以后，物理学界陷入迷惘、混乱、猜疑、神秘之中。有人愤怒，有人抓狂，有人绝望，有人欣喜，这场混乱一直持续到今天都没有停歇。

以丹麦物理学家玻尔为首的哥本哈根学派站出来跟大家解释道：“这个问题本身不成立！光子既不是通过左缝，也不是通过右缝，而是同时通过了左缝和右缝。”

玻尔的意思很明确，他这里并不是指光子会分身术，一分为二，一半通过了左缝一半通过了右缝，而是指同一个光子同时通过了左缝和右缝。

这下好了，原本混乱的局面一下子又安静了，大家都非常震惊的看着玻尔，以为他走火入魔了。玻尔的解释，就好比说自己可以同时在德国和丹麦踏入两条不同的河流，这怎么可能？

于是，物理学家纷纷拿出异于常人的探索精神展开实验。当然，由于人类无法直接观测光子，实验过程是用电子来代替光子的，因为电子同样具有双缝干涉现象，也同样具有“波粒二象性”。

经过许多科学家的不懈努力，最终实验结果表明，一旦在狭缝上装了记录仪，他们确实可以观测到电子通过了某条狭缝，但怪异的是，一旦电子被观测到了，双缝干涉条纹也就消失了，如果不去观测，双缝条纹又会神奇地出现，很显然，电子的行为跟我们的观测有关。

这时候，玻尔领衔的哥本哈根学派此时又站出来，跟大家解释说：“实验结果大家都看到了，我们也反复地做了电子的双缝干涉实验，结果都是一样的。这说明电子必须符合‘不确定原理’，也就是说电子的运动轨迹是不确定的，它的运动轨迹不能用一根线来表示，只能用一朵概率云来表示。”

由此便引出了一个“不确定性”原理，即物质的最基本构成——电子，以及所有跟电子差不多大小的基本粒子的行为，都是不确定的，我们要么只能知道他们在什么地方，要么只能知道它们的运动速度，想同时知道两样，想都别想。

哥本哈根学派继续解释说：“在我们看来，没有什么真正的因果，只有‘互补原理’，原因和结果是一种互补关系而不是先后关系，你我既是演员又是观众，观测者和被观测者互相影响，形成互补关系，原因会影响结果，结果也一样会影响原因。”

不过玻尔的“不确定性原理”和“互补原理”直到至今也存疑，人类至今尚未找到这个答案。在“量子力学”和“量子纠缠”中，还有很多相关的新知识，等待着我们人类去探索。

Optica:掠射下超宽频无反射吸收的布儒斯特超表面

导读

近日，苏州大学罗杰副研究员课题组、南京大学赖耘教授课题组、苏州城市学院高雷副校长课题组合作，提出了在掠射下超宽频无反射吸收的布儒斯特超表面。布儒斯特超表面的物理机理在于反常广义布儒斯特效应，由简单的非谐振结构单元构成，不需要特别的磁响应，因而拥有超大的无反射带宽，原则上可以从准静场一直到光频段。研究成果题目为“Brewster metasurfaces for ultra-broadband reflectionless absorption at grazing incidence”发表在《Optica》上。

图1. 在掠射下超宽频无反射吸收的布儒斯特超表面

研究背景

电磁波/光波的无反射操控在电磁和光学领域中具有重要意义，如光场调控、聚焦透镜、电磁隐身等。然而，要实现无反射操控并非易事，因为这需要系统地将包括反射、透射、吸收甚至散射在内的多个波通道同时考虑进来，尤其是对于掠射情形（即入射角接近90°），因为此时波阻抗趋于零或无穷大。在传统光学中，实现超宽频无反射的重要方法是利用布儒斯特效应。然而，从布儒斯特角的公式图片（光波从空气中入射到相对介电常数为图片的介质上）可以看出，这种方法缺少对透射波调控的自由度，尤其是关于吸收的调控。当存在介电吸收（图片为复数）时，图片变成了复数，这意味着此时对于任意的（实数）入射角，必然会导致反射。不仅如此，对于接近90°的布儒斯特角图片（即掠射情形），介质的相对介电常数将趋于无穷大，因此，经典儒斯特效应将在掠射下丧失了实际应用价值（图2a、2b）。

研究亮点

为了解决上述问题，研究团队在去年提出的反常布儒斯特效应（Light Sci. Appl. 10, 89 (2021)；Phys. Rev. Applied 16, 044064 (2021)）的基础上，进一步提出了布儒斯特超表面这一新概念，可以在掠射下实现超宽频无反射的同时，对透射电磁波/光波实现任意操控，包括折射角与吸收率。布儒斯特超表面结合了广义布儒斯特效应和反常布儒斯特效应的功能。广义布儒斯特效应保证了掠射下的超宽频无反射，而反常布儒斯特效应则引入了额外的参数自由度（结合材料的各向异性与光学互易原理），最终实现了对电磁波/光波的超宽频无反射操控。值得一提的是，这里不需要高介电常数的介电材料（图2c）。

图2. (a, b)经典布儒斯特效应缺少对透射波调控的自由度，尤其是吸收的调控，当入射波为掠射时，需要趋于无穷大介电常数的介电材料。(c)该工作提出的反常广义布儒斯特效应，可以在掠射入射时实现超宽带的无反射的同时，对透射波实现任意操控，包括折射角与吸收率，而不需要高介电常数的介电材料。

这里研究团队展示了一种布儒斯特超表面，可以在掠射下实现对电磁波/光波的超宽频无反射吸收。值得一提的是，其物理机制完全不同于传统的无反射超表面，例如惠更斯超表面。惠更斯超表面的机理是基于电谐振结构和磁谐振结构的共同调制，因而无反射带宽往往较窄；而布儒斯特超表面则是由简单的非谐振结构单元构成，不需要特别的磁响应，因而拥有超大的工作带宽，原则上可以从准静场一直到光频段。

研究团队利用ITO薄膜和亚克力板设计了微波频段的布儒斯特超表面，并通过远场透射、反射和吸收的测量，以及近场电场的扫描，验证了布儒斯特超表面在70°入射角下5-15GHz范围内的无反射高效吸收（图3）。进一步地，还利用Cr薄膜和二氧化硅平板设计了光频段的布儒斯特超表面，并通过仿真验证了其在80°入射角下500-1600nm范围内的无反射高效吸收（图4）。

图3. 由ITO薄膜和亚克力板设计的微波频段的布儒斯特超表面的设计与实验验证。

图4. 由Cr薄膜和二氧化硅平板设计的光频段的布儒斯特超表面的设计与仿真验证。

文章链接：

opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-9-10-1138&id=509744.

意识中出现的是兔子还是鸭子最终取决于反射到眼睛视网膜中的光波所转换成的电脉冲频率是否与大脑中事先存储的"兔子"或"鸭子"的"信息记忆分子"的特定吸收频率是否相同或同步!

尼伯龙根推铁环

对于维特根斯坦的鸭兔图，有的人看是鸭子，有的人看是兔子，维特根斯坦要说明的是人们是以先前的经验来判断是兔子或者鸭子；由此想到人何以感知为兔子或者鸭子，因为人体内总有一股力量把身体内部感觉化作非主体的外部的质的体现，即兔子或者鸭子图像，所以人对世界的认知只是主观的感觉，这种感觉是人们从外界获得鸭子、兔子材料，经过立义、统摄成为图像形式。既然人对世界的感知是主观的，那就意味着认知是有限的，因为有限，所以还要抱着谦逊的态度去探索、发现未知的世界

找不到很自然，没有人能找到，因为充满自然界的本就不存在动态平衡粒子，动态平衡是压强平衡机制，是压强差动位移。例如水波动，水波本就不存在水波粒子，水波是水分子粒子的重力压强差动平衡运动。人类称谓的光波光子同样找不到实体标本，原理相同//@反黑洞联盟:

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