Natuurkundigen Bonden Laserstralen In Knopen

{h1}

De technologie kan toekomstige precieze lichtbronnen verbeteren. Maar nu is de grootste verrassing hoeveel gaten er in een laserbeeld-acht zitten.

Een team van natuurkundigen heeft licht gebonden in figuur 8 en torusknopen.

De onderzoekers, volgens een artikel gepubliceerd op 30 juli in het tijdschrift Nature Physics, zijn erachter gekomen hoe de golven van twee laserstralen van licht met elkaar interfereren en uiteindelijk om elkaar heen lopen op manieren die je waarschijnlijk eerder associeert met veters of de knopen op een zeilboot.

Maar knopen hoeven niet van touw te zijn, legden de onderzoekers in een begeleidende verklaring uit. In plaats daarvan is een knoop een wiskundige term voor elke vorm in de ruimte die op bepaalde manieren om zichzelf draait. En door gebruik te maken van de complexe vormen die lichtgolven vormen terwijl ze trillen in twee richtingen (op en neer, en van links naar rechts) langs hun paden, en de manieren waarop die golven met elkaar interageren, konden ze elektromagnetische lichtvelden aanknopen in de lucht. [De 11 mooiste wiskundige vergelijkingen]

De knopen in kwestie, schreven de onderzoekers in hun paper, waren voldoende zichtbaar in afbeeldingen van de lichtgolfgegevens waarmee ze de figuur achten en torussen konden identificeren. Ze bevestigden ook hun bevindingen met behulp van formele knottheorie wiskunde.

Om de knopen te creëren, hebben de onderzoekers zorgvuldig de opwaartse en zijwaartse golfbeweging (de polarisatie) van twee lichtstralen afgestemd, deels met behulp van technologie die niet lijkt op die van gepolariseerde zonnebrillen. De knopen vormden zich rond "polarisatie singulariteiten" waar de bundels elkaar kruisten, plaatsen waar de zij-aan-zij en op-en-neer golflengten exact gelijk waren, en een aantal andere golflengten van licht eromheen lusden. Op die punten, licht gebogen in de manier waarop de onderzoekers wilden.

"We zijn allemaal bekend met het knopen van knopen in tastbare substanties zoals schoenveters of lint," Mark Dennis, een natuurkundige van de Universiteit van Bristol en auteur op het papier, zei in de verklaring. "Met licht worden dingen echter een beetje ingewikkelder: het is niet alleen een enkele draadachtige balk die wordt geknoopt, maar de hele ruimte of het" veld "waarin deze beweegt."

Dennis en zijn co-auteurs waren geïnteresseerd in de topologie, of de complexe mathematische vormgeving van die ruimte. Ze ontdekten dat het licht meer openingen vormde wanneer het geknoopt was dan verwacht, waardoor er geen significante energie uit de bundels achterbleef.

Onderweg zeiden de onderzoekers: ze hopen nog complexere lichtknopen te ontwikkelen; ze hopen dat deze technologie de ontwikkeling van nauwkeurig afgestelde lichtbronnen zal versnellen. Maar nu, voor onderzoekers, bestudeert het interessantste deel van het verhaal nog steeds de topologie van deze vreemde singulariteiten.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com