Открыто новое свойство света

02.07.2019

Ученые из Испании и США открыли новое свойство света, которое ранее даже не предсказывалось. Они получили пучок света с изменяющимся во времени вращением. Новое свойство получило название собственного крутящего момента.

То, что свет способен закручиваться, было обнаружено в 1995 году. При этом световая волна похожа на штопор, закрученный вокруг направления распространения. Такой световой луч называют также вихревым. Физики говорят, что он обладает угловым орбитальным моментом. Это свойство света нашло применение в оптической связи, микроскопии, квантовой оптике и манипулировании микрочастицами. Однако все получаемые до этого момента вихревые лучи были статичными, то есть не изменялись во времени.

Авторы данной работы получили световой луч с изменяющимся со временем поворотом. Они сравнили его с водоворотом, который ускоряет вращение. Самое главное, что изменение вращения не было связано с каким-либо воздействием на свет. Он изменял скорость вращения сам, без посторонней помощи.

В эксперименте исследователи пропускали через облако газообразного аргона перекрывающиеся импульсы закрученного света от двух ультрафиолетовых лазеров. В результате взаимодействия на выходе из облака получался объединенный вихревой луч. Оказалось, что если импульсы имеют разный орбитальный момент и небольшую задержку относительно друг друга, то луч на выходе имеет изменяющееся со временем вращение, контролировать которое можно изменением времени задержки. Интенсивность этого луча в поперечном сечении имеет форму полумесяца.

При высоких значениях орбитального момента падающих импульсов время изменения орбитального момента результирующего луча много меньше длины импульса и имеют фемтосекундный (10^-15 с) масштаб. Такие вихревые лучи в перспективе могут найти применение для сверхбыстрого управления наноструктурами и атомами. Возможно, они откроют новые направления использования света в оптической связи и квантовой оптике.

<< Назад: Умное лекарство с искусственной ДНК 02.07.2019

>> Вперед: Доказано существование бессмертных квантовых частиц 01.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Cota - технология зарядки гаджетов по воздуху 08.04.2015 Разработчики технологии беспроводной зарядки Cota, потратившие на свое детище 8 лет, готовы к запуску разработки в серийное производство. Cota использует радиоволны для передачи энергии и может заряжать все устройства в доме одновременно. Стартап Ossia завершил разработку технологии беспроводной зарядки Cota и готов предоставить ее производителям мобильных устройств и бытовой электроники. В компании рассчитывают, что первые контракты на поставку Cota они заключат до конца 2015 г., сообщает InfoWorld. Разработка технологии заняла 8 лет, впервые она была представлена в 2013 г. Cota позволяет передавать энергию различным электронным устройствам по воздуху, используя радиоволны в тех же диапазонах частот, которые используются стандартами Wi-Fi и Bluetooth. Для работы зарядника Cota не имеет значения, лежит ли заряжаемое устройство или находится в кармане пользователя, который постоянно перемещается по помещению. Главное, чтобы это устройство находилось в радиусе 10 м от передатчика энергии. Передатчик энергии - это один из двух компонентов технологии Cota. Второй компонент - чипсет, который необходимо поместить в каждое устройство, которому необходимо передать энергию. Это может быть смартфон, планшет, ноутбук, "умные часы", датчик дыма, "умный термостат" и т. д. В компании уверяют, что размер чипсета позволит встроить его практически в любое современное устройство. В случае если устройство оснащено антенной Wi-Fi или Bluetooth, то прием энергии будет осуществляться с ее помощью. То есть, например, в случае со смартфоном, планшетом и нотбуком никаких дополнительных компонентов, помимо чипсета Cota, встраивать не понадобится. В случае с термостатом, датчиком дыма и другой бытовой электроникой потребуется антенна, если она не предусмотрена конструкцией. Принцип действия Cota основан на фокусировке радиосигнала на заряжаемом устройстве. Это позволяет передавать ему сигнал мощностью 1 Вт - треть той мощности, которую обеспечивает мобильному телефону порт USB. А так как технология основана на радиоволне, устройства не должны находиться в прямой видимости от передатчика, как, например, в одном из концептов Microsoft. "Вам не обязательно помещать передатчик энергии в каждую комнату. Поставьте его в одно место и он будет передавать энергию всем устройствам в доме. Это как с Wi-Fi. Если ваше устройство ловит Wi-Fi, то значит и энергию оно получит", - рассказал основатель стартапа Хэтем Зейн (Hatem Zeine). По словам Зейна, стартап Ossia обладает четырьмя ключевыми патентами на технологию Cota в США. Инженеры Ossia утверждают, что новая технология безопасна для человека - мощность сигнала, испускаемого передатчиком энергии, в 10 тыс. раз меньше в сравнении с Wi-Fi-роутером.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025