0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

以色列研究人员首次发现分支光流,推进光学发展

如意 来源:百家号 作者:量子认知 2020-07-03 10:05 次阅读

来自以色列理工学院的一组研究人员首次观察到了分支的光流,该研究结果发表在今天的《自然》上,并作为了杂志的封面。

当波穿过干扰的物体时,它们自然会向各个方向散射。光的散射是自然现象,在自然界的许多地方都可以发现。例如,光的散射是天空为蓝色的原因。事实证明,当干扰变化的长度远大于波长时,波以一种不寻常的方式散射:它形成强度增强的分支通道,并随着波的传播而继续分裂或分支。这种现象称为分支流。它最早是在2001年通过电子观察到的,并被认为是普遍存在的,并且也存在于自然界的所有波现象中,例如声波甚至海波。现在,科学家们正在将这种分支流带入光的领域:他们已经对分支光流进行了实验观察。

论文主导作者、米格尔·班德雷斯(Miguel Bandres)教授表示,“我们一直希望找到这样的新东西,我们渴望找到它。” “我们熟悉的事实是,波在均质介质中传播时会散开。但是对于其他类型的介质,波的行为方式可能非常不同。”

研究团队将激光束耦合到肥皂膜上。他们发现,当光在肥皂膜中传播而不是被散射时,光会形成细长的分支,从而形成光的分支流动现象。

为观察光产生分支流效应,介质的结构,在这种情况下为肥皂泡,本质上必须是空间变化要大于光的波长。为了获得最佳结果,变化也必须平滑,肥皂泡成为了理想的选择。

肥皂泡由两层分子的液体薄层组成,完美的可变性程度与适度的平滑度相结合,创造出令人着迷的效果。气泡表面的细微扰动会散射光流,将其分成如河流三角洲之类的溪流,然后分流、分流,……等等。

但是,除了要实现这种现代魔力所需的复杂设置外,激光还需要在两层之间精确发光。为了保证这种精度,研究人员将一根光缆插入了肥皂泡膜中。

该团队通过限制气泡周围的空气流动来测试肥皂泡激光技术在稳定膜和活动膜上的作用,使他们能够亲眼看到白光的全部美感,这些白光在其人工“光三角洲”中分成了多个厚度和颜色。

光学领域,我们通常会努力使光保持聚焦并作为准直光束传播,但是这里令人惊讶的是,肥皂膜的随机结构导致光保持分流,这是自然界的另一个惊奇。

在光学领域产生这种分支流的现象为研究和理解这种普遍波动现象提供了新的令人兴奋的机会,为研究提供了巨大的新可能性,首先是可以表征光在其中传播的介质的精度很高,而且还可以准确地跟踪这些分支以研究它们的特性。

这项研究结果表明,在看似简单的事物中也可以观察到令人震惊的物理新现象,并且只需要足够敏锐的洞察力就可以发现它们。有许多方法可以继续进行这项开创性的研究。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 光学
    +关注

    关注

    3

    文章

    692

    浏览量

    35652
  • 光缆
    +关注

    关注

    2

    文章

    594

    浏览量

    32701
  • 光流
    +关注

    关注

    0

    文章

    9

    浏览量

    8694
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    是德科技与NVIDIA携手推进6G研究云平台发展

    是德科技近日宣布与现已开启与全新NVIDIA 6G研究云平台的合作,加速推进6G技术研究。该平台集成了NVIDIA Aerial Omniverse数字孪生技术,这一开放且灵活的网络仿真资源互联框架,为
    的头像 发表于 03-27 09:26 189次阅读

    研究人员首次将光子滤波器和调制器组合在单个芯片上

    悉尼大学的研究人员将光子滤波器和调制器组合在单个芯片上,使他们能够精确检测宽带射频频谱上的信号。这项工作使光子芯片更接近有朝一日,有可能取代光纤网络中体积更大、更复杂的电子射频芯片。
    的头像 发表于 01-02 16:30 246次阅读

    研究人员设计一种新的3D喷墨打印技术

    据悉,一只带韧带和肌腱的骨骼机械手现在可以通过一次3D打印完成 —— 这是通过一种新的增材制造方法实现的,这种方法可以同时以高分辨率打印刚性和弹性材料。 这项新工作是瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员
    的头像 发表于 11-20 17:01 346次阅读

    SC23 | 研究人员竞相使用 NVIDIA CUDA Quantum 大力推进研究工作

    众多企业机构正通过 NVIDIA 软件和 GPU 上的混合量子计算获得洞察,全球最大的化工企业巴斯夫就是其中之一。 巴斯夫的两位研究人员 Michael Kuehn 和 Davide Vodola
    的头像 发表于 11-14 20:05 379次阅读
    SC23 | <b class='flag-5'>研究人员</b>竞相使用 NVIDIA CUDA Quantum 大力<b class='flag-5'>推进</b><b class='flag-5'>研究</b>工作

    谷歌研究人员利用现有的耳机来测量心率

    谷歌的研究人员发现,当音乐播放时,超声波方法效果很好,但它在嘈杂的环境中还可能存在问题,“APG信号有时会非常嘈杂,或可受到身体运动的严重干扰。”然而,他们发现,他们可以通过使用多个频率并找出其中最准确的信号来克服运动问题。
    的头像 发表于 11-09 16:32 312次阅读

    研究人员发现了迄今为止最快的半导体

    科学家们发现了他们所说的迄今为止最快、最高效的半导体。尽管这种新材料是用地球上最稀有的元素之一制成,但研究人员表示,有可能会发现由更丰富的材料制成的替代物,其运行速度相当快。
    的头像 发表于 11-08 16:28 327次阅读

    软件定义超构光学元件未来发展方向

    软件定义的超构光学元件的快速发展有潜力推动计算成像技术的发展研究人员讨论了三个应用领域:合成孔径成像技术、相位检索技术(例如傅立叶平面成像)、计算成像功能的小型化(例如高动态范围成像
    发表于 10-16 09:54 114次阅读
    软件定义超构<b class='flag-5'>光学</b>元件未来<b class='flag-5'>发展</b>方向

    研究人员开发基于琼脂波导和散斑场处理技术的全光纤电流传感器

    的固有响应,将琼脂制成光纤以用于化学测量。 据麦姆斯咨询报道,近日,坎皮纳斯大学(University of Campinas)的研究人员开发出用于评估电流的琼脂基光学传感器,其中流过材料的电荷产生温度偏差,从而改变其折射率分布。因此
    的头像 发表于 08-29 09:07 866次阅读
    <b class='flag-5'>研究人员</b>开发基于琼脂波导和散斑场处理技术的全光纤电流传感器

    超构器件的前沿研究与技术发展现状

    超构光学为平面光学器件的发展提供了新的思路与方向。超构器件由亚波长人工纳米结构组成,能在二维平面上实现对入射光的振幅、相位和偏振的操纵。研究人员已经
    的头像 发表于 08-11 09:29 739次阅读
    超构器件的前沿<b class='flag-5'>研究</b>与技术<b class='flag-5'>发展</b>现状

    研究人员制造出直径近30厘米的光学超表面

    再见镜头,你好超表面。所谓的超表面可以帮助使光学系统在未来变得更薄,同时增加其功能。 到目前为止,传统的制造工艺通常只能实现小的超表面,通常小于一平方毫米。Fraunhofer IOF的研究人员现在
    的头像 发表于 08-07 07:17 409次阅读
    <b class='flag-5'>研究人员</b>制造出直径近30厘米的<b class='flag-5'>光学</b>超表面

    研究人员展示FeverPhone软件,利用手机温度传感器测量人体温度

    传感新品 【华盛顿大学:研究人员展示FeverPhone软件,利用手机温度传感器测量人体温度】 6 月 24 日消息,华盛顿大学的研究人员开发出了一款名为 FeverPhone 的软件,这个软件可以
    的头像 发表于 06-26 08:39 829次阅读
    <b class='flag-5'>研究人员</b>展示FeverPhone软件,利用手机温度传感器测量人体温度

    单次超快太赫兹(THz)摄影系统的首次实现

    亚皮秒分辨率的超短动力学的空间和时间演变。 换句话说,研究人员现在将能够发现控制动力学的隐藏自然法则,这需要超出电子传感器极限的成像速度。   单次超快太赫兹摄影系统的原理图 与传统光学波长下超快成像的快速
    的头像 发表于 05-29 09:44 372次阅读

    研究首次证明在光学芯片上可训练人工智能的能力

    使用光而非电的处理器有望成为实现人工智能的一种更快、更节能的方式。到目前为止,它们只用于运行已经训练过的模型,但新的研究首次证明了在光学芯片上训练人工智能的能力。
    的头像 发表于 05-25 10:57 674次阅读

    昆虫的耳朵激发研究人员打造微型3D打印麦克风的设计灵感

    研究人员表示,昆虫的耳朵激发了研究人员打造微型3D打印麦克风的设计灵感,这种麦克风可以精确定位声音的方向,取代目前用于这种目的所需的体积更大、能量更大的设备。
    的头像 发表于 05-24 10:27 440次阅读

    浅析光学二次谐波的磁电耦合演变

    研究人员定义了一个光学磁电耦合常数——表示通过磁场控制多铁性材料中光致非线性极化的能力。发现应变释放以后,自支撑BFO薄膜中光学磁电耦合常数的绝对值减小,并且反铁磁有序和铁电有序均被抑
    发表于 05-04 16:15 158次阅读
    浅析<b class='flag-5'>光学</b>二次谐波的磁电耦合演变