物理學(xué)家開發(fā)出完美的光陷阱
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以使一束光甚至在最薄的層中都能被完全吸收的技巧。他們利用鏡子和透鏡在薄層周圍建造了一個(gè)“光陷阱”。
穿透鏡子的這部分光束現(xiàn)在被送過吸收材料層,然后用透鏡和另一面鏡子返回到部分透明的鏡子上。“最關(guān)鍵的是,這條路徑的長(zhǎng)度和光學(xué)元件的位置是以這樣一種方式調(diào)整的,即返回的光束(及其在鏡子之間的多次反射)正好抵消了直接在第一面鏡子上反射的光束,”在耶路撒冷建造該系統(tǒng)的研究生Yevgeny Slobodkin和Gil Weinberg說道。 這兩道部分光束以這樣一種方式重疊,可以說是光阻擋了自己。盡管單獨(dú)的部分透明鏡實(shí)際上會(huì)反射很大一部分光線,但由于另一部分光束在返回部分透明鏡之前穿過該系統(tǒng),這種反射就變得不可能了。 因此,過去部分透明的鏡子現(xiàn)在對(duì)入射的激光束來說變得完全透明。這實(shí)質(zhì)上為光創(chuàng)造了一條單行道:光束可以進(jìn)入系統(tǒng),但由于反射部分和被引導(dǎo)通過系統(tǒng)的部分的疊加,它不能再逃脫。因此,光除了被吸收之外別無選擇--整個(gè)激光束被一個(gè)薄層吞沒,否則大部分光束就可以通過。 一個(gè)強(qiáng)大的現(xiàn)象 Stefan Rotter說道:“系統(tǒng)必須精確地調(diào)諧到你想要吸收的波長(zhǎng)。但除此之外,沒有任何限制性要求。激光束不必有特定的形狀,它可以在某些地方比其他地方更強(qiáng)烈--幾乎完美的吸收總是可以實(shí)現(xiàn)。” 正如在耶路撒冷希伯來大學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中所證明的那樣,甚至空氣湍流和溫度波動(dòng)也不會(huì)損害該機(jī)制。這證明了它是一種強(qiáng)大的效應(yīng),從而有望得到廣泛的應(yīng)用--比如所提出的機(jī)制甚至可以很好地用于完美地捕捉在通過地球大氣層傳輸時(shí)被扭曲的光信號(hào)。這種新方法還可以有很大的實(shí)際用途,可以將弱光源如遙遠(yuǎn)的恒星的光波最佳地送入探測(cè)器。 相關(guān)鏈接:https://phys.org/news/2022-08-physicists.html |
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