Fényutazás: ugyanúgy viselkedik időben és térben?

A fénnyel végzett új kísérletek lenyűgözik a tudósokat

ő Kettős rés kísérlet Ez egy kísérlet, amelyet a tizenkilencedik század elején Thomas Young angol fizikus végzett el azzal a céllal, hogy alátámassza azt az elméletet, hogy a fény egy hullám, és elvetette azt az elméletet, amely szerint részecskékből állna. A munka kölcsönhatást mutatott az elektromágneses sugárzás és egy teljesen új anyag között, amely átjáró lehet metaanyagok fejlesztéseelemzés fekete lyukak sőt még időkristályok.

Young átengedett egy fénysugarat két résen, és meglátta a képernyőn interferenciamintát hozott létre, Változó világos és sötét vonalak sorozata. Ezt követően ezt a kísérletet megismételték a kvantumfizikában, hogy demonstrálják a nagyon kis részecskék hullámviselkedését az atomok skáláján. Ugyanaz, Olyan anyagokon alapulnak, amelyek a másodperc töredéke alatt képesek megváltoztatni optikai tulajdonságaikatamely felhasználható az új technológiákban vagy a fizika alapvető kérdéseinek feltárására.

igen, jó Thomas YoungBan,-ben királyi intézet, kimutatta, hogy a fény hullámként viselkedik, és ezt más kísérletek is bizonyították A fény valójában hullámként és részecskeként viselkedik, amely felfedi mennyiségi jellegét. Ezek a kísérletek mély hatást gyakoroltak a kvantumfizikára, megmutatva nemcsak a fény, hanem az elektronok, neutronok és egész atomok részecske-hullám kettős természetét is.

Riccardo Sapienza professzor és Sir John Pendry az Imperial College London Fizikai Tanszékéről (HITEL: ICL)

Egy csapat fizikus a londoni Imperial College-ból Kísérletezzen a repedésekkel inkább időben, mint térben. Ezt úgy érték el, hogy megvilágítottak egy olyan anyagot, amely femtoszekundum (négy milliárdod másodperc) alatt megváltoztatja tulajdonságait, és csak meghatározott időpontokban, gyors egymásutánban engedte át a fényt.

Kísérletünk többet tár fel a fény alapvető természetéről, miközben ugródeszkaként szolgál a végső anyagok létrehozásához, amelyek képesek pontosan szabályozni a fényt térben és időben egyaránt. Az állás részletei a címen találhatók természetfizika.

READ  Így készülünk a júliusi Jardín de Noche kulturális eseményre

Az eredeti beállítás érintett Irányítsa a fényt egy átlátszatlan képernyőre két vékony párhuzamos réssel. A képernyő mögött egy fényáteresztő érzékelő volt. Ahhoz, hogy hullámként haladjon át a réseken, a fényt két részre osztják, amelyek mindegyik résen áthaladnak. Amikor ezek a hullámok ismét keresztezik egymást a másik oldalon, zavarják egymást. Amikor a hullámhegyek találkoznak, megerősödnek, de amikor a hullámhegyek és a vályúk találkoznak, kioltják egymást. Ez teszi Csíkos minta az érzékelő területeken, egyre fényesebben.

A londoni Imperial College fizikusai a kísérletet tér helyett időrések segítségével végezték (Grosby)

A fényt fotonoknak nevezett részecskékre is fel lehet bontani. Amit a detektor egyesével leütve rögzíthetünk, fokozatosan felépítve a tervezett interferenciamintát. Még akkor is, ha csak egy foton lőtt ki, megjelent az interferencia-mintázat, mintha két részre szakadna, és mindkét résen áthaladna.

A kísérlet klasszikus változatában A fizikai résekből kiáramló fény irányt változtat, így az interferenciaminta a fény szögprofiljába kerül.. Ehelyett az új kísérletben szereplő időszakok megváltoztatják a fény frekvenciáját, ami megváltoztatja a színét. Ez olyan világos tónusokat hozott létre, amelyek átfedték egymást, fokozva és eltüntetve néhány árnyalatot, hogy interferenciaszerű mintát hozzanak létre. A csapat által felhasznált anyagok a Indium-ón-oxid vékony filmamelyek a mobiltelefonok képernyőjének többségét teszik ki.

A kísérlet során ultragyors időskálán lézerekkel módosítja a tükröződését, így fényréseket hoz létre. Sokkal gyorsabban reagált, mint azt a csapat várta, hogy irányítsa a lézert, és néhány femtomásodperccel megváltoztatta a fényvisszaverő képességét. Ez az indium-ón-oxid film egy metaanyag, amelyet úgy terveztek, hogy a természetben nem található tulajdonságokkal rendelkezzen. A fény precíz vezérlése ezen összetevők egyik ígérete, és ha térbeli szabályozással kombinálják, Új technológiákat hozhatnak létre, sőt olyan alapvető fizikai jelenségeket is tanulmányozhatnak, mint a fekete lyukak.

A fény bomlása és hatása az idő múlásával

Társszerző John Pendry, a Blackett Lab szakembere Az Imperial College Fizika Tanszékének munkatársa kifejtette: “A kettős réses kísérlet megnyitja az ajtót az elektromágneses sugárzás és egy teljesen új anyag közötti kölcsönhatás tanulmányozására, amely képes feloldani a fényimpulzusok időbeli szerkezetét egy sugárzási periódus léptékében.” . Ezzel lehetővé válik a jelenség feltárása egy „időkristályban”, amely hasonló egy atomi kristályhoz, de ahol az optikai tulajdonságok idővel változnak.

READ  A Virgin Galactic repülése az űrbe: ütemezés, mikor és hogyan látod az űrküldetést

Az Imperial College stábját Romain Tyrol, Stefano Vezzoli, Emmanuel Galeff, Ian Robertson, Sika Mauricio, Benjamin Tillman és Stephan A. Meyer egészítették ki.

* Riccardo Sapienza, vezető szerző és a Blackett Laboratórium tagja, valamint a londoni Imperial College Természettudományi Iskola Fizikai Tanszékének professzora, London, Egyesült Királyság

Olvass tovább:

A fény hihetetlen felhasználási módjai: 22 tudós és művész az UNESCO által kiemelten
A fény megváltoztathatja a biológiai órát, és megzavarhatja a COVID-19-ből való felépülést
Hogyan vezetett Albert Einstein fizikus egy repülő autót anélkül, hogy tudta, hogyan kell vezetni?

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.