Inovativní experiment pořizuje „momentky“ světla, zastavuje světlo a pomocí světla mění vlastnosti hmoty

Světlo se pohybuje rychlostí kolem 300 000 000 metrů za sekundu jako světelné částice, fotony nebo ekvivalent jako vlny elektromagnetického pole. Experimenty pod vedením Hrvoje Petka, profesora RK Mellona z Ústavu fyziky a astronomie, zkoumaly myšlenky kolem stvoření světla, pořizovaly momentky světla, zastavovaly světlo a používaly jej ke změně vlastností hmoty.

Petek pracoval na experimentech se studenty a zaměstnanci Prof. Chen-Bin (Robin) Huang z Národní univerzity Tsing Hua na Tchaj-wanu a Atsushi Kubo z Tsukuba University v Japonsku. Jejich výsledky byly zveřejněny v publikaci „Plasmonic topological quasiparticle in the nanometer and femtosecond range“, která byla zveřejněna v čísle 24. prosince 2020 Příroda Časopis.

Petek uznal doktoranda Yanana Dai za jeho předvídavost a práci v tomto procesu.

„Výsledkem výzkumu je však to, že Yanan, který provedl experimenty a poskytl teoretické modelování, ukázal, že byl vzdělaný daleko nad úroveň svého profesora a mohl výstižně interpretovat nanofemto-topologické vlastnosti a interakce optických polí,“ řekl on

Tým provedl ultrarychlý mikroskopický experiment, ve kterém byly zachyceny pulsy zeleného světla s trváním 20 fs (2 × 10-14 s) jako složené fluktuující vlny hustoty elektronů světla, takzvané povrchové plazmonové polaritony, a jejich šíření na stříbrném povrchu bylo mapováno rychlostí světla. Udělali to však s kroucením, takže vlny světla se spojily ze dvou stran a vytvořily vír světla, ve kterém se zdá, že světelné vlny cirkulují jako smršť vln kolem stacionárního společného jádra. Můžete vytvořit film o tom, jak se světelné vlny pohybují na stupnici vlnových délek nanometrů (10 až 9 m) zobrazováním elektronů, které způsobují, že z povrchu budou vyzařovány dva konvergující světelné fotony.

Když jsou všechny tyto elektrony shromážděny elektronovým mikroskopem, vytváří obrazy, kterými světlo prošlo, aby mohli vědci pořídit jejich snímek. Samozřejmě, pokud nic není rychlejší než světlo, nemůžete pořídit snímek, ale vysláním dvou světelných pulzů s časovým oddělením postupujících v krocích po 10–16 sekundách si můžete představit, že se světelné vlny spojují, což způsobí, že jejich společná amplituda stoupá a klesá na pevné Ukazuje v prostoru a tvoří mírný vír na stupnici nano (10-9 m) -Femto (10-15 s).

Takové víry světla se tvoří, když míříte červeným nebo zeleným laserovým ukazovátkem na drsný povrch a vidíte skvrnitý odraz, ale mají také kosmologický význam. Světelná vírová pole mohou pravděpodobně způsobit přechody v kvantově mechanickém fázovém pořadí v pevných materiálech, takže transformovaná materiálová struktura a její zrcadlový obraz nelze superponovat. Jinými slovy, smysl rotace víru vytváří dva materiály, které jsou topologicky odlišné.

Petek uvedl, že takové topologické fázové přechody byly průkopníky ve výzkumu fyziky, protože se předpokládá, že jsou zodpovědné za některé aspekty struktury vesmíru.

“Předpokládá se, že i přírodní síly, včetně světla, vznikly jako symetrické přechody prvotního pole.” Možnost záznamu optických polí a plazmonických vírů v experimentu otevírá možnost provádět ultrarychlé mikroskopické výzkumy souvisejících fázových přechodů iniciovaných světlem v materiálech kondenzované hmoty v laboratorním měřítku, “uvedl.

Odkaz: „Plasmonický topologický kvazičástice v rozsahu nanometrů a femtosekund“ 24. prosince 2020, Příroda.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naneste na krém Deep Heat

Podle Experimentální biologie 6. května 2021 Studie odhalila zvýšení aerobního výkonu u sportovců, kteří používali krém s hlubokým teplem bez lékařského předpisu. Hluboké tepelné krémy, které sportovci...

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Byly vyvinuty ploché nudle, které se při vaření transformují do tvaru

CMU Lab vede vývoj nudlí, které se při vaření transformují do tvaru. Fotografický kredit: Carnegie Mellon University Ploché nudle zajišťují udržitelnější balení, přepravu a...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Newsletter

Subscribe to stay updated.