Эксперимент с мыльной плёнкой позволил пронаблюдать эффект разветвляющегося луча

До недавнего времени эффект разветвления волн, легко наблюдаемый для электронов и микроволнового излучения, не удавалось наблюдать в оптике

Эксперимент с мыльной плёнкой позволил пронаблюдать эффект разветвляющегося луча

Развеянные потоки могут возникать у волн любого типа, при их прохождении сквозь среду со слабым потенциалом, величина которого при этом хаотично меняется. Эту теорию смогли привлечь для описания множества эффектов, в том числе акустических. Однако исследований, наглядно показывающих действие развеянных потоков в оптике, не было, до недавнего момента.

Анатолий Пацюк из Израильского технологического института и Мигель Бандрес из Университета Центральной Флориды вместе с коллегами впервые экспериментально обнаружили и исследовали разветвление потока для оптического излучения. Ход эксперимента и его результаты они опубликовали в журнале Nature. В качестве источника волн физики использовали лазерный луч, а в качестве среды с хаотичным сопротивлением — мыльную плёнку.

При помощи оптических волокон исследователи направил луч лазера с длинной волны 532 нанометра (зелёный свет) на мыльную плёнку — заключённый между двумя слоями активных поверхностных молекул, тонкий слой жидкости. Толщина мембраны хаотично изменялась по ходу всего эксперимента. Физики зафиксировали изменение в пределах от 50 до 550 нанометров. Это приводило к постоянному изменению степени преломления света.

В результате физикам удалось пронаблюдать и многократно воспроизвести развивание светового пучка под действием постоянно меняющихся оптических свойств мыльной плёнки. Помимо этого, физикам удалось подтвердить полученное ранее другими исследователями соотношение между расстоянием, на котором впервые происходит расщепление, и характеристиками среды — статистическим разбросом величины потенциала и длиной корреляции.

В ходе экспериментов был раскрыт целый ряд интересных свойств возникающих вторичных лучей — в частности, они по сравнению с исходным пучком в однородной среде значительно меньше подвержены самопроизвольному увеличению поперечных размеров пучка с расстоянием.

Проводимый исследователями опыт был полезен не только прямым наблюдением развеянных потоков. По словам авторов, полученные данные открывают новое направление исследований. Придавая среде различные свойства, можно получить множество данных и развить большое количество теорий, в том числе связанных с общей теорией относительности.

Читайте также

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства