用一颗粒子绘制出可听、可看、可摸的“全息”蝴蝶( 二 ) 文丨Ivy全息投影说起最早的全

文章图片
驻波，来源：wikipedia
上图中，红色与蓝色分别代表两个完全相同但传播方向相反的波，黑色波是它们合成的结果。把红蓝两列波的波幅相加，就产生了一条仿佛驻立在原地不动的波，这也是“驻波（Standingwave）”名称的由来。
仔细观察可以发现，黑色驻波上红点位置的声波振幅永远为零，所以理论上压强也为零，这些地方叫作“波节”；而那些振幅最大的地方称为“波腹” ，两个波节间的距离，正好是原来声波波长的一半。用驻波来悬浮物体，就是当波腹处产生的高压强把物体推向低压强区（波节）的力场，与悬浮粒子/水珠自身的重力达到平衡时，就能够使其停滞在空中。

文章图片
移动速度逐渐变快的粒子轨迹形成了MATD中的“全息”图像，来源：youtube
能触碰到的悬浮蝴蝶
因为在MATD中快速移动着的粒子是轻盈但实体存在的物体，所以当你试图伸手触碰它的时候能够产生实际的触感——“触感的感觉就像用加压空气轻轻喷洒你的手。 ”研究员在采访中说道。在演示了全部的显示效果后，关掉显示器，拍打着翅膀的蝴蝶就消失了，留下了创造出它的珠子在显示器底座上弹跳。
触碰MATD中飞舞的蝴蝶，来源：youtube
这些看似玄幻的科学原理总是精巧而简单，世界上还有更多等着人们去探索的“魔术师礼帽” ，让我们一起期待未来能研究出更多像声悬浮一样令人兴奋的科技魔术吧。
参考文献
【用一颗粒子绘制出可听、可看、可摸的“全息”蝴蝶】[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Acoustic_levitation
[2]https://www.youtube.com/watch?v=tzWP-NL3Lck
[3]https://www.youtube.com/watch?v=jOnxr9Ez_Kc
[4]https://futurism.com/scientists-create-holograms-see-hear-feel
[5]https://www.mittrchina.com/news/detail/3988