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

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ