Отбрасывает ли свет тень? Ну ладно, теперь то уже знаете, что да, название статьи спойлерит. При определенных условиях лазерный луч может действовать, как непрозрачный объект и отбрасывать тень. Открытие настолько поразило учёных, что они дошли до идей (пока что без реализации) управления лазерным лучом с помощью другого такого луча.
Обычно свет проходит через другой свет, без взаимодействий. Но исследователи описывают, как они использовали кристалл рубина и определенные длины волн лазера, чтобы показать, что лазерный луч может блокировать свет и создавать видимую тень из-за нелинейного оптического процесса. Этот эффект возникает, когда свет взаимодействует с материалом в зависимом от интенсивности образе и может влиять на иное оптическое поле.
А идея пришла, как всегда - случайно. Был разговор, на тему большего исследования (взаимодействия двух лазерных лучей) и забавное наблюдение, как некоторые программы для 3D-моделирования отображали тень от лазерного луча, поскольку программа воспринимала его как цилиндр, не заботясь о реальной физике лазеров. И тут у учёных родилась идея проверить подобную ошибку...
Для этого они направили мощный зеленый лазер через куб, сделанный из стандартного кристалла рубина, и осветили его сбоку синим лазером. Когда зеленый лазер попадал в рубин, он менял (локально) реакцию материала на длину волны синего цвета. В таком случае зеленый лазер действовал как обычный объект, а вот синий лазер работал как освещение.
А взаимодействие между двумя источниками света создавало тень на экране, которая выглядела как темная область, там где зеленый лазер блокировал синий свет. Она соответствовала всем критериям тени, поскольку была видна невооруженным глазом, повторяла контуры поверхности, на которую падала, а также положение и форму зелёного луча, в данном случае, считающимся объектом.
Эффект лазерной тени является следствием оптического нелинейного поглощения в рубине. Эффект возникает потому, что зеленый лазер увеличивает оптическое поглощение синего (освещающего) лазерного луча, создавая совпадающую область в освещающем свете (синем) с более низкой оптической интенсивностью. В результате получается более темная область, которая выглядит, как тень зеленого лазерного луча.
Проще говоря, зелёный лазер в части рубина делает сильнее подсветку синего, который становится более тёмным и оттого похожим на тень зелёного.
Максимальный контраст, которого добились исследователи, был 22%. Это примерно равно тени дерева в очень солнечный день. Тем не менее контраст заметен.
Учёные и дальше планируют экспериментировать с лучами разных цветов, но мы-то знаем, что со светом просто приятно играться, а люди науки - это большие дети, которым всё ещё интересен окружающий их мир. Пусть же так будет и дальше.
#Cirno #Science #Physics@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb