17:13
Comentarii Adauga Comentariu

_ Noul experiment cu laser învârte lumina ca un carusel

_ Laser nou experimentul învârte lumina ca un carusel

În viața de zi cu zi, lumina pare intangibilă. Mergem prin el și îl creăm și îl stingem cu apăsarea unui comutator. Dar, ca și materia, lumina are de fapt un pic de pumn - are impuls. Lumina ghiontește în mod constant lucrurile și poate fi chiar folosită pentru a împinge nave spațiale. De asemenea, lumina poate roti obiecte dacă poartă moment unghiular orbital (OAM) – proprietatea asociată cu tendința unui obiect care se rotește de a continua să se rotească.

Oamenii de știință știu că lumina poate avea OAM încă de la începutul anilor 90 și ei” Am descoperit că OAM-ul luminii este asociat cu vârtejuri sau vârtejuri în faza luminii - poziția vârfurilor sau jgheaburilor undelor electromagnetice care alcătuiesc lumina. Inițial, cercetările privind OAM s-au concentrat asupra vârtejurilor care există în secțiunea transversală a unui fascicul de lumină - faza care se rotește ca elicea unui avion care zboară de-a lungul traseului luminii.

Dar în ultimii ani, fizicienii de la UMD , conduși de profesorul de fizică UMD Howard Milchberg, au descoperit că lumina își poate transporta OAM într-un vortex întors în lateral - faza se învârte ca o roată pe o mașină, rostogolindu-se împreună cu lumina. Cercetătorii au numit aceste structuri luminoase vortexuri optice spațio-temporale (STOV) și au descris impulsul pe care îl poartă ca OAM transversal.

„Înainte de experimentele noastre, nu se aprecia că particulele de lumină – fotonii – ar fi putut fi OAM îndreptat lateral”, spune Milchberg. „Colegii au crezut inițial că este ciudat sau greșit. Acum, cercetarea asupra STOV-urilor crește rapid la nivel mondial, cu posibile aplicații în domenii precum comunicațiile optice, optica neliniară și formele exotice de microscopie.”

Într-un articol. publicat în revista Physical Review X, echipa descrie o tehnică nouă pe care au folosit-o pentru a schimba OAM transversal al unui puls de lumină în timp ce acesta se deplasează. Metoda lor necesită unele instrumente de laborator, cum ar fi laserele specializate, dar, în multe privințe, seamănă cu învârtirea unui carusel de loc de joacă sau răsucirea unei chei.

„Deoarece STOV-urile sunt un domeniu nou, scopul nostru principal este dobândind o înțelegere fundamentală a modului în care funcționează. Și una dintre cele mai bune modalități de a face acest lucru este să te încurci cu ei", spune Scott Hancock, cercetător postdoctoral în fizică UMD și primul autor al lucrării. „Practic, care sunt regulile fizicii pentru schimbarea OAM transversal al unui impuls de lumină?”

În lucrările anterioare, Milchberg, Hancock și colegii au descris modul în care au creat și observat impulsurile de lumină care transportă OAM transversal, și într-o lucrare publicată în Physical Review Letters în 2021, ei au prezentat o teorie care descrie cum se calculează acest OAM și oferă o foaie de parcurs pentru schimbarea OAM transversală a unui STOV.

Consecințele descrise în teoria echipei sunt: Nu este atât de diferită de fizica la joacă când copiii sunt pe un loc de joacă. Când rotiți un carusel, schimbați momentul unghiular împingându-l, iar eficiența unei împingeri depinde de locul în care aplicați forța - nu obțineți nimic din împingerea spre interior pe ax și cea mai mare schimbare de la împingerea laterală pe marginea exterioară.

Masa caruselui și tot ce se află pe el influențează și momentul unghiular. De exemplu, copiii care sar de pe un carusel în mișcare transportă o parte din momentul unghiular, făcând caruselul mai ușor de oprit.

Teoria echipei despre OAM transversal al luminii arată foarte mult similar cu fizica care guvernează rotirea unui carusel. Cu toate acestea, caruselul lor este un disc format din energie luminoasă așezată într-o dimensiune a spațiului și alta a timpului în loc de două dimensiuni spațiale, iar axa sa se mișcă cu viteza luminii.

Teoria lor prezice că împingerea diferitelor părți ale unui puls de lumină carusel poate modifica OAM transversal al acestuia în cantități diferite și că, dacă un pic de lumină este împrăștiat de pe o bucată de praf și părăsește pulsul, atunci pulsul pierde o parte transversală. OAM cu el.

Echipa s-a concentrat pe testarea a ceea ce s-a întâmplat când au dat vârtejelor transversale OAM. Însă schimbarea OAM transversală a unui impuls luminos nu este la fel de ușoară ca să dai o împingere solidă unui carusel; nu există nicio problemă de care să apuci și să aplici o forță. Pentru a schimba OAM transversal al unui impuls de lumină, trebuie să-i deplasați faza.

Pe măsură ce lumina călătorește prin spațiu, faza sa se schimbă în mod natural, iar cât de repede se schimbă faza depinde de indicele de refracție al materialului. prin care străbate lumina. Așadar, Milchberg și echipa au prezis că, dacă ar putea crea o schimbare rapidă a indicelui de refracție în anumite locații ale pulsului în timp ce acesta zbura, ar trece acea parte a pulsului.

Totuși, dacă întregul puls. pulsul trece prin zona cu un nou indice de refracție, ei au prezis că nu va exista nicio schimbare în OAM - cum ar fi dacă cineva din partea opusă a unui carusel încearcă să-l încetinească în timp ce tu încerci să-l accelerezi .

Pentru a-și testa teoria, echipa a trebuit să dezvolte capacitatea de a deplasa o mică secțiune a unui puls care se mișcă cu viteza luminii. Din fericire, laboratorul lui Milchberg inventase deja instrumentele adecvate. În mai multe experimente anterioare, grupul a manipulat lumina folosind lasere pentru generarea rapidă de plasme - o fază a materiei în care electronii au fost smulși de atomii lor. Procesul este util deoarece plasma aduce cu sine un nou indice de refracție.

În noul experiment, echipa a folosit un laser pentru a face coloane înguste de plasmă, pe care le-a numit fire tranzitorii, care sunt suficient de mici. și fulgerează la existență suficient de repede pentru a viza anumite regiuni ale pulsului în mijlocul zborului. Indicele de refracție al unui fir tranzitoriu joacă rolul unui copil care împinge caruselul.

Cercetătorii au generat firul tranzitoriu și și-au aliniat meticulos toate fasciculele, astfel încât firul să intercepteze cu precizie secțiunea dorită. a pulsului purtător de OAM. După ce o parte din puls a trecut prin fir și a primit o lovitură, pulsul a ajuns la un analizor de puls optic special inventat de echipa. După cum sa prezis, atunci când cercetătorii au analizat datele colectate, au descoperit că mișcarea indicelui de refracție a schimbat OAM transversal al pulsului.

Au făcut apoi ușoare ajustări în orientarea și sincronizarea firului tranzitoriu pentru a viza diferite părți ale pulsul luminos. Echipa a efectuat mai multe măsurători cu firul tranzitoriu traversând partea superioară și inferioară a două tipuri de impulsuri: STOV-uri care transportau deja OAM transversal și un al doilea tip numit impuls Gaussian fără niciun OAM.

Pentru două cazuri corespunzând împingerii unui carusel care se învârte sau staționează, ei au descoperit că cea mai mare împingere a fost obținută prin aplicarea unui fir tranzitoriu în apropierea marginilor de sus și de jos ale pulsului de lumină.

Pentru fiecare. poziția, au ajustat, de asemenea, sincronizarea laserului cu fir tranzitoriu pe diferite curse, astfel încât diferite cantități de puls parcurse prin plasmă și vortexul a primit o cantitate diferită de lovitură. Cercetătorii care au generat anterior vârtejuri de lumină pe care le descriu drept „goșile zburătoare de pe marginea întâi” au efectuat acum experimente în care perturbă calea vârtejurilor în timpul zborului pentru a studia schimbările în impulsul lor. Credit imagine: Intense Laser-Matter Interactions Lab, UMD.

Cercetătorii care anterior au generat vârtejuri de lumină pe care le descriu drept „goșile zburătoare de pe marginea întâi” au efectuat acum experimente în care perturbă calea vârtejurilor la mijloc. zbor pentru a studia schimbările din impulsul lor. Credit imagine: Intense Laser-Matter Interactions Lab, UMD

Echipa a mai arătat că, la fel ca un carusel, împingerea cu rotirea adaugă OAM, iar împingerea împotriva lui elimină OAM. Deoarece marginile opuse ale caruselul optic se deplasează în direcții opuse, firul de plasmă ar putea îndeplini ambele roluri schimbându-și poziția, chiar dacă este întotdeauna împins în aceeași direcție. Grupul spune că calculele pe care le-au efectuat folosind teoria lor sunt în acord excelent cu rezultatele experimentului lor.

„Se pare că plasma ultrarapidă oferă un test de precizie al teoriei noastre OAM transversale”, spune Milchberg. „Înregistrează o perturbare măsurabilă a pulsului, dar o perturbare nu atât de puternică încât pulsul să fie complet încurcat.”

Echipa intenționează să continue explorarea fizicii asociate cu OAM transversal. Tehnicile pe care le-au dezvoltat ar putea oferi noi perspective asupra modului în care OAM se schimbă în timp în timpul interacțiunii unui fascicul laser intens cu materia (care este locul în care laboratorul lui Milchberg a descoperit pentru prima dată OAM transversal).

Grupul intenționează să investigheze aplicațiile. de OAM transversal, cum ar fi codificarea informațiilor în impulsurile de lumină învolburate. Rezultatele lor din acest experiment demonstrează că fluctuațiile care apar în mod natural ale indicelui de refracție a aerului sunt prea lente pentru a modifica OAM transversal al pulsului și pentru a distorsiona orice informație pe care o transportă.

„Este într-un stadiu incipient al acestui experiment. cercetare", spune Hancock. „Este greu de spus unde va ajunge. Cu toate acestea, pare să aibă o mulțime de promisiuni pentru fizica și aplicațiile de bază. A numi acest lucru interesant este o subestimare.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Dezvăluit: polițistul erou care l-a împușcat pe cuțitarul din Sydney, deja decorat pentru serviciul său exemplar

_ Șoferii și bicicliștii, atât drumul nou-nouț, măsurile de mers cu bicicleta sunt periculoase, deoarece săgețile par să îndrepte împotriva fluxului de trafic

_ Cristian Popescu Piedone șterge pe jos cu Nicușor Dan, după ultimele declarații ale edilului: 'Ești o putoare! Ești un mincinos! Ești cel mai leneș primar'

_ Forțele de apărare israeliene sunt 'pregătite pentru o nouă agresiune' / Iranul primește un mesaj clar: 'Acest lucru pur și simplu nu va merge'

_ Predicții Premiile Oscar 2025. Producțiile care ar putea câștiga anul viitor trofeul

_ Turist, 30 de ani, ucis pe loc într-un accident ciudat, după ce a fost lovit în cap de sunetul clopotului bisericii, în tradiția spaniolă

_ Liverpool 0-1 Crystal Palace - Premier League în direct: bărbații lui Jurgen Klopp suferă o lovitură uriașă la titlu în timp ce Eagles hotărâți uimesc gazdele pentru a-i lăsa pe Roșii la două puncte în spatele celor de la Manchester City.

_ Iranul amenință bazele militare ale Americii din Orientul Mijlociu dacă SUA sprijină contraatacul israelian

_ Israel says Hamas rejected truce proposal in response to Gaza truce mediators

_ Unirea Slobozia, lider în Liga a II-a, a remizat cu Gloria Buzău

_ Bucureștiul nu e sigur: Un tânăr a fost bătut pe stradă și băgat în spital

_ Sursa Hezbollah spune că Israelul a lovit poziția în estul Libanului

_ 18 persoane au murit în urma unor alunecări de teren în Indonezia

_ Papa Francisc: Destul război, suficientă violenţă!

_ Toate femeile ar trebui să aibă orgasm la mijlocul vârstei și nu numai, și iată cum să o faci... de un profesor de top care dezvăluie beneficiile incredibile pentru sănătate

_ Rusia vrea să pună mâna pe o localitate strategică din Ucraina: Lupte grele la Ceasov Iar

_ Marea Britanie nu mai este destinaţia favorită a investitorilor hotelieri: Spania este noua perlă

_ Cei mai în vârstă gemeni siamezi, Lori şi George Schappell, s-au stins la vârsta de 62 de ani

_ Iran: 'Atacul nostru s-a încheiat și nu dorim să-l continuăm' / Avertisment dur pentru SUA

_ Exercițiile fizice: Remediul surprinzător pentru nopțile albe și insomnie

_ Regimul iranian brutal trimite poliție morală pe străzile Iranului � pentru a ataca cetățenii iranieni și protestatarii după atacurile iraniene asupra Israelului � VIDEO

_ Fostul șef al grupului de lobby trans plănuiește o nouă linie de asistență pentru a sfătui copiii despre cum să obțină medicamente de gen în afara NHS

_ A look at Israel's multilayered air-defence system

_ Ce seriale și filme au fost cele mai populare pe Netflix și Disney+ în 2023

_ Un școlar, în vârstă de opt ani, ucis după ce a fost lovit de o mașină într-un accident de groază într-o liniștită cul-de-sac din Wiltshire

_ Urmați drumul cărămizii Goldman Sachs: Banca trebuie să aibă dreptate să încaseze unele dintre acțiunile sale tehnologice, spune HAMISH MCRAE

_ Strategii naturiste pentru o digestie mai bună

_ Familia lui Bondi care a înjunghiat victima Ashlee Good rupe tăcerea - și oferă o actualizare majoră despre fetița care a fost înjunghiată

_ Rebelii conservatori îl îndeamnă pe Rishi Sunak să renunțe la planul controversat de interzicere a fumatului și alte politici „principal neconservatoare”

_ Candidatul AUR la Primăria Sectorului 4 și-a anunțat astăzi candidatura. Avocatul Matei Ștefănescu vrea să reclădească Sudul Capitalei

_ Incendiu într-un bloc: 20 de persoane au evacuate la Ploiești

_ Ultimele știri despre atacul cu drone al Iranului: Israelul se pregătește pentru un asalt aerian uriaș după ce Teheranul a lansat 100 de avioane kamikaze și rachete spre Tel Aviv

_ „China este pe cale să înceapă să liciteze” – ETF-urile Bitcoin din Hong Kong vor declanșa raliul „înjumătățirii”?

_ Arsenal vs Aston Villa - Premier League: scor live, știri ale echipei și actualizări, în timp ce Gunners caută să răspundă la rezultatele rivalilor lor de titlu cu o victorie crucială în urmărirea lor

_ Localnicii furiosi dezvăluie planurile de a construi un zgârie-nori „plutitor” cu 42 de etaje, cu „dureri oculare”, deasupra fostului spital georgian din Birmingham, catalogat de gradul II, folosind piloni uriași de metal

_ Reacții MAE și MApN: Suntem profund îngrijorați de situația de securitate din Orientul Mijlociu

_ Băieți răi: Studiul arată că masculii bonobo agresivi atrag mai mulți parteneri

_ NATO condamnă atacul iranian asupra Israelului și îndeamnă la reținere: 'Este esenţial ca actualul conflict să nu devină incontrolabil'

_ Ottawa Senators a învins-o la limită, într-un meci cu 9 goluri, după șuturile de departajare, pe Montreal Canadiens în NHL

_ Preşedintele lui Lazio Roma îi răspunde lui Luis Alberto, care a anunțat că vrea să plece: 'Dacă vrea să plece, trebuie să găsească o echipă care să îl cumpere'

_ „El mă vede ca vaca lui de bani”: parașutist al cărui soț a încercat să o omoare modificându-i parașuta dezvăluie că ÎNCĂ o urmărește din închisoare... chiar dacă ea se recăsătorește

_ Polițiștii par să fi pierdut strada, în România: Patru tineri au tras cu pistolul de tip airsoft asupra unei mașini

_ 7,6 tone de deşeuri au fost strânse din Parcul Natural Văcăreşti

_ LIVE TEXT - Iranul a atacat Israelul: Valuri de drone și rachete balistice au fost lansate

_ DOUGLAS LUIZ face cumpărături în Tesco cu iubita sa superstar Alisha Lehmann. Întors acasă, a văzut oameni înjunghiați și împușcați: interviul său brutal de sincer

_ Cîrstoiu, ironii la adresa lui Dan: Rolul nostru nu e să spunem că apa caldă va veni a doua zi

_ Țara în care 29 de oameni au murit în urma fulgerelor

_ Atacul Iranului asupra Israelului ÎN DIRECT: piloții RAF desfășurați pentru a intercepta alte drone, în timp ce Iranul avertizează asupra unui răspuns mai mare dacă armata israeliană va riposta

_ Peste 33.000 de persoane verificate în ultima săptămână cu eDAC. A fost găsită o maşină de lux

_ Nike stabilește un record: Cheltuie mai mulți bani pentru Jocurile Olimpice de la Paris decât pentru oricare dintre jocurile anterioare

_ Beşiktaş l-a demis pe antrenorul portughez Fernando Santos

_ Klaus Iohannis și Marcel Ciolacu, primele mesaje după atacul Iranului asupra Israelului

_ VIDEO arată panică �n masă �n interiorul Israelului după atacurile iraniene cu rachete și drone

_ Ucigașul de cuțit din Sydney este demascat: un bărbat, în vârstă de 40 de ani, care suferă de probleme de sănătate mintală, s-a aflat în spatele unui înjunghiere oribil care a dus la moartea a șase persoane - înainte ca polițistul erou să-l împușcă.

_ Mesajul așteptat de toată lumea! SUA nu vor nici o 'escaladare', nici un 'război' cu Iranul (Casa Albă)

_ Rishi Sunak dezvăluie curtea europeană „depășire” pe net zero pe fondul conflictului conservatorilor privind retragerea din organismul pentru drepturile omului înainte de votul zborurilor din Rwanda

_ Vedeți în interiorul Titanicului ca niciodată înainte: un videoclip incredibil dezvăluie o secțiune transversală a navei condamnate în gloria sa anterioară înainte de a se scufunda în 1912 - în timp ce un miliardar se pregătește să o recreeze

_ De la munții scoțieni la un sat francez cocoțat pe marginea unei stânci și stânci irlandeze de succes, o carte foto uimitoare dezvăluie geoparcuri UNESCO de „laborator viu” incredibil - zone de o semnificație geologică uluitoare.

_ Reprezentantul veteran al Beretei Verzi Michael Waltz dezvăluie politica externă a lui Joe Biden: �Noiembrie nu poate veni suficient de cur�nd�

_ Sosirea trupelor ruse în Niger va remodela calculele regionale ale Americii


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1889, afisate in 32 pagini.