Oamenii de știință din Statele Unite au descoperit cum să forțeze un fascicul laser convențional să treacă prin ceață densă sau pereți albi, schimbând structura spațială a impulsurilor sale într-un mod special. „Rețeta” pentru crearea unor astfel de instalații cu laser a fost prezentată în revista Nature Photonics.
În ultimii ani, oamenii de știință au lucrat activ la crearea de gadgeturi care vă permit să vedeți prin pereți și să priviți în colțurile inaccesibile ale spațiului. De exemplu, în octombrie 2015, fizicienii de la MIT au învățat să privească prin pereți și să vadă siluete de oameni care folosesc emițătoare și receptoare WiFi obișnuite, iar colegii lor din Scoția au creat o cameră care ar putea „să se uite în jurul colțurilor”.
Cao și colegii ei au făcut un alt dispozitiv de acest fel, „învățând” un fascicul laser să treacă prin ceață și orice alte obiecte opace care nu absorb, ci reflectă lumina, observând cum un fascicul de particule de lumină interacționa cu un perete subțire de material alb.
Oamenii de știință au fost interesați de ce parte a fotonilor încă mai traversează astfel de obstacole, evitând coliziunile cu electronii în timp ce se deplasează printr-un mediu opac și de împrăștiere și ce proprietăți ale fasciculului afectează numărul lor.
Pentru a face acest lucru, fizicienii Yale au poziționat două matrici ultrasensibile în spatele unei foi de nanoparticule de oxid de zinc presate care au jucat rolul acestui perete și au început să monitorizeze câtă lumină a trecut prin diferitele secțiuni ale sale.
Cao și echipa sa au efectuat aceste experimente folosind așa-numitul modulator de lumină spațială - un dispozitiv optic special care vă permite să controlați în mod flexibil structura spațială a fasciculelor de unde electromagnetice. Omologii săi pot fi găsiți în orice proiector și în multe instrumente științifice.
S-a dovedit că modulatorii spațiali pot seta raza de lumină astfel încât să înceapă să treacă prin obiecte opace. Acest lucru se va întâmpla dacă structura sa va corespunde într-un anumit fel lățimii unui fel de „canale” între atomi și electroni, prin care lumina se poate mișca liber.
Cu o astfel de selecție de parametri, după cum notează cercetătorii, fasciculul laser a încetat să se împrăștie, iar puterea sa a crescut de 4,5 ori. În mod similar, potrivit lor, se va comporta nu numai atunci când se ciocnește cu un perete, ci și cu ceață sau alte medii de împrăștiere.
Video promotional:
Cao și colegii ei speră că descoperirea lor va crea lămpi auto care pot funcționa în toate condițiile meteorologice, lasere care pot pătrunde în țesuturile corpului animalelor și oamenilor pentru operații medicale și experimente științifice și multe alte dispozitive optice utile.
