29.06.2019, 14:18
Никита Шевцов
4
14,1 тыс

«Самокрутящий момент»: обнаружено новое свойство света

Команда исследователей из Испании и США нашла новое свойство света — «самокрутящий момент».

big_49082_prestige-2006-71-g
©Wikipedia

В своей статье, опубликованной в журнале Science, исследователи описывают, как им удалось обнаружить новое свойство, а также рассказывают о возможном его использовании.

 

Ученым давно известно о таких свойствах света, как длина волны. Совсем недавно они обнаружили, что свет также может быть скручен — то есть иметь угловой момент. Говорят, пучки света с высоко структурированным угловым моментом имеют орбитальный угловой момент и называются «вихревыми пучками». Они представляют собой спираль, двигающуюся вокруг центра, а когда луч «ударяется» о плоскую поверхность, вихревые пучки принимают форму пончика.

 

В новой работе ученые исследовали такие лучи в контексте, в котором никто этого не делал ранее. Эксперименты включали в себя запуск двух лазеров в облако аргона — это заставляло лучи перекрываться. Вследствие этого они соединялись и выходили как один луч с другой стороны облака аргона. В результате получился вихревой пучок.

 

Затем исследователи задались вопросом, что произойдет, если лазеры будут иметь разный орбитальный угловой момент и если они будут немного синхронизированы. В результате получилась балка, похожая на штопор с постепенно меняющимся углом поворота. И когда луч ударился о плоскую поверхность, она стала похожа на полумесяц. Исследователи отметили, что это случилось потому, что один фотон в передней части пучка вращался вокруг своего центра медленнее, чем фотон во внешней части пучка.

 

Ученые быстро окрестили новое свойство «самокрутящим моментом». Оказалось, это не только недавно обнаруженное свойство света, но и то, которое никогда даже не было предсказано. Также ученые рассказали о перспективах применения их открытия. По их словам, это может привести к разработке новых устройств, которые используют манипулирование наноразмерными материалами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
Теоретически можно болтать сколько угодно бумага или теперь экран всё стерпят.Людей интересуют практические вещи так же как и инвесторов.Ну например сделать чёрный лазер,эта байка уже давно ходит по просторам интернета а ранее по страницам научных журналов.Якобы в некотором учебном английском заведении учитель демонстрируя работу лазерной установки которую ещё надо было собрать,что то при сборке сделал не так и луч получился чёрного цвета .Потом преподаватель исправил ошибку при сборке и лазер заработал нормально,но после уже повторить опыт с чёрным лучом не получилось.Возможно это всего лишь байка, англичане обожают подобные шутки а может быть нет
Давно известен эффект поляризации в среде. Ещё студентом я хотел украсть поляроиды в кинотеатре для глюкозного цветомузыкального экрана. Фотон имеет спин проходя через Аргон он получает фазовый сдвиг и при столкновении с зеркалом получается фигура Лиссажу за счёт различной степени возбуждения поверхностных зарядов отражателя.
Значит, свет - это не столько волна, сколько структура. Из структуры световых потоков и надо исходить при изучении их свойств.
    DELETED
    30.06.2019
    С точки зрения классической квантовой механики фотону как квантовой частице свойственен корпускулярно-волновой дуализм: он проявляет одновременно свойства и частицы и волны.