Ανακαλύφθηκε μια νέα ιδιότητα του φωτός

Μια ομάδα ερευνητών η οποία συνδέεται με πολλά ιδρύματα στην Ισπανία και τις Η.Π.Α. ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε μια νέα ιδιότητα αυτο-ροπής του φωτός (ή αυτοστροφορμής αγγ.light—self-torque). Στην εργασία τους η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, η ομάδα περιγράφει πώς συνέβη και εντόπισαν τη νέα αυτή ιδιότητα, καθώς και τις πιθανές χρήσεις της.

Οι επιστήμονες γνωρίζουν από καιρό αυτές τις ιδιότητες του φωτός αλλά με μορφή κυματομορφής. Πιο πρόσφατα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το φως μπορεί επίσης να στρεβλώνεται, μια ιδιότητα η οποία ονομάζεται Στροφορμή (angular momentum). Δέσμες φωτός με πολύ δομημένη Στροφορμή λέγεται ότι έχουν τροχιακή Στροφορμή (orbital angular momentum ή ΟΑΜ) και ονομάζονται Δέσμες Δίνης (vortex beams). Εμφανίζονται ως μια έλικα η οποία περιβάλλει ένα κοινό κέντρο, και όταν χτυπούν πάνω σε μια επίπεδη επιφάνεια, παίρνουν ενα τοροειδές σχήμα όπως ενα…ντόνατς. Στη νέα αυτή προσπάθεια, οι ερευνητές εργάζονταν με δέσμες OAM όταν ανακάλυψαν οτι το φως συμπεριφέρεται με ενα τρόπο που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν.

Τα πειράματα τα οποία αφορούσαν την εκτόξευση από δύο δέσμες με λέιζερ πάνω σε ένα νέφος αερίου Αργού – και έτσι ανάγκασαν τις δέσμες να επικαλυφθούν, και ενώθηκαν εκπεμπόμενες ως μία απλή δέσμη από την άλλη πλευρά του νέφους από Αργό. Το αποτέλεσμα ήταν ένας τύπος “Δέσμης Δίνης” μια στροβιλιζόμενη δέσμη αν θέλετε. Οι ερευνητές αναρωτήθηκαν λοιπόν τι θα συνέβαινε εάν τα λέιζερ είχαν διαφορετική τροχιακή Στροφορμή, και αν ήταν ελαφρώς εκτός συγχρονισμού. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα μια ακτίνα να μοιάζει με τιρμπουσόν και η οποία είχε μια σταδιακά μεταβαλλόμενη συστροφή. Και όταν η δέσμη αυτή χτύπησε μια επίπεδη επιφάνεια, φαινόταν όπως ο μηνίσκος της Σελήνης. Οι ερευνητές πρόσεξαν ότι μελετούσαν με έναν άλλο τρόπο, ένα μόνο φωτόνιο στο μέτωπο της δέσμης το οποίο περιστρέφονταν γύρω από το κέντρο του πιο αργά από ένα φωτόνιο στο πίσω μέρος της δέσμης. Οι ερευνητές έδωσαν αμέσως τη ονομασία “Αυτοστοφορμή” (Αγγλικά self-torque) στη νέα αυτή ιδιότητα του φωτός – και όχι μόνο είναι μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα ιδιότητα του φωτός, είναι επίσης και μια ιδιότητα η οποία δεν είχε προβλεφθεί ποτέ πριν.

Μια νέα ιδιότητα των φωτεινών ακτίνων, η αυτο-ροπή του φωτός, η οποία σχετίζεται με μια παροδική διακύμανση της τροχιακής στροφορμής. Εξαιρετικά υπεριώδεις και υπερταχείς παλμοί με αυτο-ροπή δημιουργούνται μέσω υψηλής αρμονικής παραγωγής. Δικαιώματα: JILA (USA) Rebecca Jacobson, Servicio de Produccion e Innovacion Digital – Universidad de Salamanca (Spain)-https://www.youtube.com/user/usalvideo

Οι ερευνητές προτείνουν ότι θα πρέπει να είναι δυνατή η χρήση της τεχνικής τους για τη ρύθμιση της τροχιακής Στροφορμής του φωτός με τρόπους πολύ παρόμοιους με τη διαμόρφωση συχνότητας στον εξοπλισμό επικοινωνιών. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων συσκευών οι οποίες χρησιμοποιούν τον χειρισμό εξαιρετικά μικροσκοπικών υλικών.                      Από:Bob Yirka, Science X Network, Phys.org  

Πηγή

https://phys.org/news/2019-06-property.html?fbclid=IwAR2pryFQbkxglrLk9PTr8iGEz_mv11i9Bsa3kypqr85_W96VD59e3lcCg1Y

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

Pin It on Pinterest

Share This