Realizare remarcabilă! Cercetătorii au putut genera noi tipuri de lumină care îmbogăţesc cunoaşterea cu privire la optică
Nu este nimic nou sub soare decât poate lumina însăşi. În ultimul deceniu, fizicienii au creat materiale care pot produce noi faze ale luminii care prezintă un comportament bizar, precum unduirea în spirală şi divizarea precum o furculiţă. Aceste structuri nu doar că pot oferi informaţii cu privire la fizica luminii, ci şi pot fi utile într-un spectru larg de aplicaţii, scrie phys.org.
„Am creat o metasuprafaţă care este o nouă unealtă pentru studierea aspectelor necunoscute ale luminii”, a precizat Federico Capasso, autor al acestei lucrări. „Acest component optic face posibilă o operaţiune mai complexă şi permite cercetătorilor nu doar să exploreze noile stări ale luminii, dar şi noi aplicaţii ale luminii structurate”, a adăugat acesta.
Noua metasuprafaţă conectează două aspecte ale luminii, cunoscute ca momentul cinetic (numit şi impulsul unghiular) şi polarizarea circulară (sau momentul unghiular de spin). Polarizarea este direcţia în care lumina vibrează. În lumina polarizată circular, vibraţia de lumină formează un cerc. Acestea pot fi înţelese mai simplu făcând o simplă analogie. Momentul cinetic şi polarizarea circulară sunt ca mişcarea unei planete. Polarizarea circulară este direcţia în care o planetă se roteşte în jurul axei sale, iar momentul cinetic descrie orbita planetei în jurul stelei sale.
Faptul că lumina poate avea moment cinetic este o descoperire relativ recentă (circa 25 de ani), iar această proprietate a luminii produce noile faze.
Studiile precedente au folosit polarizarea luminii pentru a controla dimensiunea şi forma acestor faze exotice, dar legătura a fost limitată pentru că doar anumite polarizări se pot transforma în anumite momente cinetice.
Noul studiu extinde însă această conexiune. „Această metasuprafaţă ne oferă cea mai generală conexiune, printr-un singur dispozitiv, între momentul cinetic şi polarizarea luminii care a fost realizată până acum”, a precizat Robert Devlin, autor al studiului.
Dispozitivul a fost proiectat astfel încât orice polarizare a luminii care intră să rezulte în orice moment cinetic, ceea ce înseamnă că orice polarizare poate crea orice fel de lumină structurată.
O aplicaţie potenţială este în domeniul manipulării moleculare şi a pensetelor optice care folosesc lumina pentru a mişca moleculele. Momentul cinetic al luminii este suficient de puternic pentru a face particulele microscopice să se mişte şi să se rotească.
Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole: