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光线螺旋方式传播 谁发现的?

文章来源:admin   文章发布时间:2019-09-10 11:48   文章点击次数:

  来自西班牙和美国的科学家组成的一个国际科研团队宣布,他们发现了光的一种新特性——自扭矩特性

  。在他们发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们如何碰巧发现新特征及其可能的用途。

  据报道,具有高度结构化角动量的光束具有轨道角动量(OAM),并且被称为涡旋光束。它们看起来像一个围绕共同中心的螺旋线,当它们撞击一个平坦的表面时,它们看起来像圆环形。在这项新的研究中,研究人员正在使用OAM光束,因为他们发现光的行为方式是前所未有的。

  实验中,研究人员首先朝氩气云发射两束激光,这样做迫使光束重叠,它们连接起来并作为单个光束从氩气云的另一侧释放出来,结果形成了一种涡旋光束。研究人员想弄清,如果激光拥有不同轨道角动量且它们稍微不同步时会发生什么。实验最终产生了一束看起来像开瓶器、且扭曲情况逐渐变化的光束。当这束光撞到一个平坦表面时,它看起来像一轮新月。

  光线,是宇宙中速度最快的一种物质,正因为它存在和传播才让我们能用眼睛来感受这个精彩世界。尽管我们无时无刻不在跟光线打交道,但光线仍然显得那么神秘,因为它既表现出波的特性,又表现出粒子的特性,所以光被科学界看成是具有波粒二象性的物质。

  不过随着研究的深入,科学家发现光除了光波和光粒子这两种特性,还存在另一个奇怪的特性。近日,一个由美国和西班牙多名科学家组成的一支研究团队宣布:他们已经发现了光的新特性,一种被称为“自扭矩 ”的特性,这种特性能让光线扭曲成奇怪形状,像“弹簧”一样传播。

  根据该研究团队发表论文的说法,光线实际上可以扭曲,也可以称为角动量。具有高度结构化光束具有轨道角动量(OAM),它看起来就像是一个围绕共同中心的螺旋线,就像“弹簧”一样。当OAM光束射向一个非常平坦表面时,光图案看起来像圆环状,这种光束被称为涡旋光束。这种奇怪图案说明光的一种前所未有特性显现了。

  在实验中,研究人员让两个激光束通过氩气云,迫使它们重叠变成一个光束,结果显示出了涡旋光束,即像“弹簧”一样。如果将两个激光束时间上稍微不同步又会发生什么情况呢?结果出现了一个看起来像开瓶器形状光束,显得非常奇怪。并且随着距离增加光线形状也在逐渐变化,当光束撞到一个平坦表面时,它又变成了一个类似新月状图案。

  研究人员表示,若以微观的角度来观测,当激光束通过氩气云后,光束前方的单个光子围绕其中心轨道速度要比光束后方光子慢得多,所以才会让光束组建成弹簧状、圆环状、开瓶器状和新月状。研究人员将光的这一新特性称为“自扭矩 ”,它是一个现在才正式被发现的新属性。

  研究人员称,光子的轨道角动量具有可调节性,其方或与通信设备中调制频率非常相似。这一新特性的发现让人类对光的了解又进了一大步,未来这个新特性或许能派上大用场,这项新发现以论文形式发表在“科学”杂志上。

 

责任编辑:织梦58
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