物理科技生物学-PHYICA

研究人员首次花间app观察到光的分支流动

物理学 2022-02-14 23:59:11

美国技术协会 信用:美国技术协会 来自以色列理工学院的一组研究人员首次观察到了光的分支流动

这些发现发表在《自然》杂志上,并刊登在2020年7月2日的封面上

这项研究是由博士进行的

D

学生Anatoly (Tolik) Patsyk,与Miguel A合作

班德瑞斯,项目开始时是技术学院的博士后研究员,现在是中佛罗里达大学光学和光子学院的助理教授

该研究由技术学院院长尤里·西万教授和技术学院物理和电气工程系、固态研究所和罗素·贝里纳米技术研究所的杰出教授莫迪凯(默蒂)·塞格夫领导

当波浪穿过包含扰动的地貌时,它们会自然散开,通常是向各个方向散开

光的散射是一种自然现象,在自然界的许多地方都能发现

例如,光的散射是天空呈蓝色的原因

事实证明,当扰动变化的长度远大于波长时,波以一种不寻常的方式散射:它形成强度增强的通道(分支),随着波的传播,通道(分支)继续分裂或分支

这种现象被称为分流

2001年首次用电子观测到它,并认为它无处不在,自然界中的所有波都存在,例如声波,甚至是海浪

现在,技术研究人员正把光的分支流动带入光的领域:他们对光的分支流动进行了实验观察

信用:美国技术协会 “我们总是有寻找新东西的意图,我们渴望找到它

这不是我们开始寻找的,但我们继续寻找,我们找到了更好的东西,”助理说

教授

Miguel Bandres

“我们都知道,波在均匀介质中传播时会传播

但是对于其他种类的介质,波可以以非常不同的方式表现

当我们有一个无序的介质,其中的变化是平滑的,就像一个山脉和山谷的景观,波浪将以一种特殊的方式传播

它们会形成通道,随着波的传播而不断分裂,形成一个美丽的类似树枝的图案

" 在他们的研究中,研究小组将激光束耦合到肥皂膜上,肥皂膜包含膜厚度的随机变化

他们发现,当光在肥皂膜中传播时,光不是被散射,而是形成细长的分支,产生光的分支流动现象

“在光学领域,我们通常努力使光保持聚焦,并以准直光束的形式传播,但令人惊讶的是,肥皂膜的随机结构自然会使光保持聚焦

这是大自然的另一个惊喜

信用:美国技术协会 在光学领域创造分支流的能力为研究和理解这种宇宙波现象提供了新的令人兴奋的机会

“没有什么比发现新的东西更令人兴奋的了,这是用光波对这一现象的第一次演示,”Technion总裁教授说

尤里·西万,贝尔托多·巴德勒物理学院学术主席

“这表明,有趣的现象也可以在简单的系统中观察到,人们只要足够敏锐就能发现它们

因此,汇集和结合来自不同背景和学科的研究人员的观点,已经产生了一些真正有趣的见解

" 他补充道:“我们用光波来观察它的事实为研究打开了一个新的可能性,首先我们可以非常精确地描述光在其中传播的介质,我们也可以精确地跟踪这些分支并研究它们的性质

" 信用:美国技术协会 尊敬的教授

罗伯特·杰·默蒂·塞格夫

希尔曼物理学和电气工程杰出教授展望未来

“我总是教育我的团队要超越地平线思考,”他说,“去思考一些新的东西,同时——看着实验事实的本来面目,而不是试图调整实验来满足一些预期的行为。”

在这里,托利克试图测量完全不同的东西,并惊讶地看到这些他最初无法解释的光柱

他邀请米格尔参加实验,他们一起对实验进行了相当大的升级——升级到可以隔离相关物理的程度

那时我们开始理解我们所看到的

我们花了一年多的时间才明白我们所拥有的是“分支流”这种奇怪的现象,在当时,这种现象从未在光波的背景下被考虑过

现在,有了这个观察——我们可以想到很多新的想法

例如,使用这些光分支来控制液体中的流体流动,或者将肥皂与荧光材料结合,使分支变成小激光

或者使用皂膜作为平台来探索波的基本原理,例如从通常的散射(总是扩散的)到分支流,以及随后的安德森局域化的转变

有许多方法可以继续这项开创性的研究

正如我们过去多次做的那样,我们愿意大胆地去以前没有人去过的地方

" 该项目目前正在Profs的实验室中继续进行

塞格夫和西万在技术学院,同时在新成立的教授实验室

米盖尔·班德里斯在UCF

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/wulixue/10303.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~