Forța repulsivă sa manifestat cel mai puternic cu o distanță între ghidurile de undă de aproximativ 100-300 nanometri (foto de către Universitatea Hong Tang / Yale).
Hong Tang și echipa sa de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate de la Universitatea Yale au dezvăluit experimental efectul respingător al luminii. Astfel, au fost finalizate construcția unei imagini a interacțiunii bipolare a ghidurilor de undă apropiate de noduri, prin care trece fasciculele de radiație cu anumiți parametri.
Anul trecut, Tang și colegii săi au combinat nanomecanica și nanofotonia, construind mai întâi un dispozitiv în care un lateral (perpendicular pe rază) a fost aplicat pentru a controla poziția componentelor.
Această interacțiune a undelor electromagnetice și a sistemului optic nu trebuie confundată cu presiunea frontală cunoscută de mult timp a luminii care apare pe suprafața unui anumit corp.
Dar acum același grup de cercetători a construit un dispozitiv microscopic în care a realizat manifestarea atât a forțelor atractive cât și a forțelor repulsive dintre fasciculele luminoase vecine prinse în interiorul ghidurilor de undă. Și fizicienii au găsit o cale de a reglementa aceste forțe în mod intenționat.
a - așa arată noul dispozitiv creat de Than; b - miezul circuitului la o mărire mai mare (pe cadrul din stânga este înconjurat de un cadru roșu) (foto Mo Li et al.).
"Acest lucru completează imaginea," a spus Tang, "Am arătat că există cu adevărat o forță bipolară de lumină cu componente atractive și respingatoare". Fizicienii explică faptul că existența forțelor optice de legare este legată de ecuațiile lui Maxwell. iar pe esența fizică aceste forțe sunt rude ale forței Casimir. care apare datorită fluctuațiilor cuantice în vid.
Pentru manifestarea acestei noi forțe, oamenii de știință au împărțit fasciculul unui laser cu infraroșu în două fluxuri separate care trec de-a lungul nanofilelor de siliciu, diferite în lungime. După finalizarea unei astfel de buclă, acești ghiduri de undă s-au apropiat unul de celălalt (distanța dintr-un număr de experimente a variat). În acel moment, două dintre grinzile care se desfășurau de-a lungul părții laterale s-au dovedit a fi cu faze deplasate unul față de celălalt.
În funcție de amploarea acestei schimbări, experții au descoperit și forța laterală a interacțiunii acestor fascicule, pe care le transmit la ghidurile de undă care le dețin, se schimbă (în magnitudine și semn). Și, deși forța era mică (de ordinul mai multor picconitoni), a fost capabilă să măsoare și să dezvăluie regularități: forța deschisă depindea atât de schimbarea de fază, cât și de puterea radiațiilor și de distanța dintre ghidurile nanowave.
a este o diagramă a doi ghiduri de undă suspendate deasupra cavității (astfel încât acestea să se poată flexa sub acțiunea luminii); b - dependența forței (nN / μmW) asupra distanței dintre ghidurile de undă (nm) și schimbarea de fază; c este amplitudinea și semnul forței laterale ca funcție a diferenței de fază la o distanță între fasciculele de lumină de 400 nm; d este modelul de distribuție a forțelor de atragere și respingere, în funcție de diferența de fază dintre cele două fascicule și distanța dintre ghidurile de undă. În ultimele două cazuri, cântările de forță sunt de asemenea marcate în pN / μmW. Pe toate graficele și figurile, roșu indică acțiunea forțelor atractive, albastru în repulsie (ilustrare de Mo Li et al.).
Echipa lui Tan crede că tehnologia inventată de ei va fi într-o bună zi utilă în crearea unor dispozitive de telecomunicații rapide, compacte și economice. În astfel de circuite, componentele ar putea interacționa unele cu altele prin intermediul luminii capturate în ghidurile de undă, ceea ce ar ajuta la reducerea drastică a numărului de conductori.
Puteți evalua articolul după ce există cel puțin un mesaj în discuție.
Testul: Nu este zombie mea? Test: Determinarea greutății neștiințifice