Световые крючки из льда и воды
Свет — одно из самых удивительных и многогранных явлений природы. С его помощью мы можем видеть окружающий мир, передавать информацию, исследовать микроскопические объекты, лечить болезни и многое другое. Свет может изгибаться и преломляться под воздействием различных сред. Например, когда мы смотрим на ложку в стакане с водой, она кажется нам сломанной из-за преломления света на границе воздух-вода. А когда мы наблюдаем радугу на небе, мы видим разложение белого света на спектральные цвета из-за преломления света в каплях дождя.
Но есть еще один способ изгибать свет, который был открыт сравнительно недавно — с помощью фотонных крючков. Фотонный крючок — это особый вид светового луча, который имеет очень маленький радиус кривизны и может изгибаться в пространстве под большим углом. Такой луч создается при прохождении света через маленькую диэлектрическую частицу (например, стеклянный шарик), который имеет асимметричную форму. В тени от такой частицы происходит интерференция (наложение) преломленных, дифрагированных и рассеянных волн, которая и формирует фотонный крючок.
Фотонные крючки были предсказаны теоретически в 2015 году и экспериментально продемонстрированы в 2018 году. Они представляют большой интерес для науки и техники, так как могут быть использованы для управления светом на микро- и нано-уровне. Например, фотонные крючки могут помочь в создании оптических переключателей, микроскопов, сенсоров, материалов с необычными свойствами, биомедицинских приборов и т. д.
Однако фотонные крючки имеют один недостаток — они статичны, то есть не могут менять свою форму и траекторию во времени. Чтобы сделать их более гибкими и управляемыми, нужно использовать специальные устройства или материалы, которые могут изменять свою оптическую структуру под воздействием электричества, магнетизма или температуры. Но такие методы обычно сложны, дороги и неэкологичны.
Недавно группа ученых из России и Китая предложила новый способ создания фотонных крючков, которые могут менять свою форму и траекторию во времени. Для этого они использовали каплю замерзающей воды, которая является натуральным, дешевым и экологически чистым материалом. Капля воды была помещена на холодную поверхность и освещена лазерным лучом. При замерзании капля меняла свою форму и преломляющую способность, что влияло на изгибание света. Таким образом, ученые смогли получить фотонный крючок, который изгибался во времени и имел большой радиус кривизны. Они также показали, что можно управлять свойствами фотонного крючка, меняя положение и кривизну границы между водой и льдом внутри капли.
Это исследование открывает новые возможности для управления светом с помощью простых и доступных материалов. Возможно, в будущем мы сможем создавать фотонные крючки из разных жидкостей или газов, которые замерзают или конденсируются при разных условиях. Такие световые лучи могут найти применение во многих областях науки и техники, где требуется высокая точность и гибкость управления светом.
Это открытие может быть полезным на практике в тех областях, где нужно управлять светом на малых расстояниях и в динамических условиях. Например, фотонные крючки могут быть использованы для оптического переключения и манипуляции микро- и нано-объектов. Фотонные крючки могут переносить информацию или энергию между разными точками в оптических схемах или устройствах.
Но есть еще один способ изгибать свет, который был открыт сравнительно недавно — с помощью фотонных крючков. Фотонный крючок — это особый вид светового луча, который имеет очень маленький радиус кривизны и может изгибаться в пространстве под большим углом. Такой луч создается при прохождении света через маленькую диэлектрическую частицу (например, стеклянный шарик), который имеет асимметричную форму. В тени от такой частицы происходит интерференция (наложение) преломленных, дифрагированных и рассеянных волн, которая и формирует фотонный крючок.
Фотонные крючки были предсказаны теоретически в 2015 году и экспериментально продемонстрированы в 2018 году. Они представляют большой интерес для науки и техники, так как могут быть использованы для управления светом на микро- и нано-уровне. Например, фотонные крючки могут помочь в создании оптических переключателей, микроскопов, сенсоров, материалов с необычными свойствами, биомедицинских приборов и т. д.
Однако фотонные крючки имеют один недостаток — они статичны, то есть не могут менять свою форму и траекторию во времени. Чтобы сделать их более гибкими и управляемыми, нужно использовать специальные устройства или материалы, которые могут изменять свою оптическую структуру под воздействием электричества, магнетизма или температуры. Но такие методы обычно сложны, дороги и неэкологичны.
Недавно группа ученых из России и Китая предложила новый способ создания фотонных крючков, которые могут менять свою форму и траекторию во времени. Для этого они использовали каплю замерзающей воды, которая является натуральным, дешевым и экологически чистым материалом. Капля воды была помещена на холодную поверхность и освещена лазерным лучом. При замерзании капля меняла свою форму и преломляющую способность, что влияло на изгибание света. Таким образом, ученые смогли получить фотонный крючок, который изгибался во времени и имел большой радиус кривизны. Они также показали, что можно управлять свойствами фотонного крючка, меняя положение и кривизну границы между водой и льдом внутри капли.
Это исследование открывает новые возможности для управления светом с помощью простых и доступных материалов. Возможно, в будущем мы сможем создавать фотонные крючки из разных жидкостей или газов, которые замерзают или конденсируются при разных условиях. Такие световые лучи могут найти применение во многих областях науки и техники, где требуется высокая точность и гибкость управления светом.
Это открытие может быть полезным на практике в тех областях, где нужно управлять светом на малых расстояниях и в динамических условиях. Например, фотонные крючки могут быть использованы для оптического переключения и манипуляции микро- и нано-объектов. Фотонные крючки могут переносить информацию или энергию между разными точками в оптических схемах или устройствах.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Купол света»: почему секретная советская технология снова тревожит американских экспертов?
США почти 40 лет пытается взломать этот секрет, но дальше гипотез дело не продвинулось...
Вот это поворот в истории: сарматы — вообще не потомки скифов
По словам ученых, это был настоящий демографический шок, когда один народ резко сменил другой...
«Парк юрского периода» был неправ: новая информация о тиранозаврах вас очень удивит
Маленькие яйца, детеныши размером с кошку и другие разоблачения голливудских мифов...
Артефакты из мезозоя помогли одержать победу в Куликовской битве
Российский геолог открыл неизвестную страницу в истории знакового сражения...
Генетическая загадка Арктики: что веками «ломало» ДНК народов Севера?
В крови этих людей ртути в семь раз больше нормы. Как северяне выдерживают такие отравления?...
Уран на завтрак и обед: в старой советской шахте обнаружены загадочные бактерии
По словам ученым, новое открытие может решить проблемы, связанные с радиацией...
Мумия персидской принцессы чуть не вызвала «войну» между тремя государствами
А потом пришли результаты вскрытия, и все эксперты схватились за головы...
Химия из другого мира обнаружена в знаменитом метеорите Хиллсборо
Эксперты уверены, что когда-то именно такой астероид доставил на Землю компоненты, из которых образовалась жизнь...
«Розовые рыцари» Антарктиды: удивительная история первой зимовки на Шестом континенте
Мало кто знает, что экспедиция осталась жива лишь благодаря «тайной» охоте...
Стало известно, из чего состоял астероид, убивший динозавров
Новое исследование переписало картину глобального вымирания, случившегося 66 миллионов лет назад...
14 памятников и храм высотой 12 метров: в джунглях Юкатана нашли неразграбленный город майя
Как населенный пункт веками ускользал от искателей сокровищ и что его открытие значит для науки?...
Сражались на равных с войнами-мужчинами: зачем дочери фараона были похоронены с боевыми луками и кинжалами?
Новое открытие полностью пересмотрело военную иерархию в Древнем Египте...