Физики нашли способ «прятать» свет в стекле

Ученым удалось заставить прозрачные материалы поглощать свет. Теоретическая работа, опубликованная в журнале Optica, открывает новые возможности создания элементов памяти для света.


Совместная разработка физиков из России, Швеции и США может показаться абсурдной: прозрачность материала обусловлена именно его способностью пропускать свет. Светопоглощающие материалы, к примеру, уголь, напротив, выглядят черными. Процесс поглощения света объясняется переходом электромагнитной энергии в тепловую или другие виды энергии внутри непрозрачного материала. Для нарушения традиционного принципа ученые использовали матрицу рассеяния – функцию, описывающую связь между падающим на систему и рассеянным электромагнитным полем. Прозрачным материалам присуща унитарность матрицы: при полном отсутствии поглощения рассеивается весь поступающий свет. Физики обнаружили, что это свойство сохраняется только при постоянной интенсивности светового пучка. Если же увеличивать интенсивность экспоненциально, энергия падающего света начинает копиться внутри прозрачного материала, не покидая его. Происходит так называемое «виртуальное поглощение» света, и внешне материал предстает идеально поглощающим.

mailservice.png

Схематичное изображение процесса виртуального поглощения: слой прозрачного материала освещается с двух сторон пучками света с нарастающей во времени интенсивностью.


Нарушение унитарности матрицы рассеяния происходит временно: при прекращении увеличения интенсивности светового пучка накопленная энергия высвобождается. Численные расчеты матрицы рассеяния для прозрачного диэлектрика и подобранной интенсивности электромагнитного излучения подтвердили предположения ученых. «Теоретические результаты, полученные в этой работе, оказались очень контринтуитивными. Думаю, что никто из авторов до начала исследования не мог предположить, что с помощью прозрачной системы можно провернуть такой „фокус“, — комментирует исследование один из авторов работы, аспирант МФТИ Денис Баранов. — Но сама математика подсказала нам дорогу к этому эффекту, и неизвестно, какие ещё необычные явления скрываются за ширмой простой электродинамики».

Практическая ценность открытия заключается в возможности использования света для устройств оптической памяти: накопление энергии в прозрачном материале и ее высвобождение в нужный момент времени позволит хранить оптическую информацию без потерь.


Автор Анжелика Здорова



Выберите вариант регистрации как:

Физическое лицо
Эксперт

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Войдите в свой аккаунт

Забыли свой пароль? Регистрация

Войти с помощью:

Восстановление пароля

Ваш пароль успешно выслан вам на email

Форма авторизации на сайте
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Регистрация на Портале с помощью электронной почты

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Зарегистрируйтесь на Портале.

Выберите удобный для Вас вариант регистрации.



или


Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Регистрация Эксперта на Портале







Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Портал профессионального образования Хабаровского края создан по инициативе Краевого государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Хабаровский краевой институт развития системы профессионального образования» (КГАОУ ДПО ХКИРСПО). Вы так же можете скачать мобильное приложение профессионального образования Хабаровского края. Мобильное приложение разработано для iOS и Android.