Лазерните лъчи могат да се използват за точно измерване на позицията или скоростта на обект. Но за това е обичайно
Учени от университета в Утрехт и TU Wienуспяха да получат измервания с определена точност дори при такива трудни условия. Те специално модифицираха лазерния лъч, така че да доставя желаната информация в неподредена среда.
„Максималната възможна точност на измерване ецентрален елемент на всички естествени науки“, казва Стефан Ротер от TU Wien. „Например, в огромното съоръжение LIGO, което се използва за откриване на гравитационни вълни, лазерните лъчи се изпращат към огледало и промените в разстоянието между лазера и огледалото се измерват с изключителна точност.“
Работи толкова добре само защото лазерният лъч преминава през ултрависок вакуум.
„Но нека си представим стъклен панел, неидеално прозрачен, но груб и неполиран като прозорец в баня “, продължава Алард Моск от университета в Утрехт. „Светлината, разбира се, преминава, но се пречупва. Светлинните вълни се променят и разпръскват, така че не можем да видим точно обекта от другата страна на прозореца с просто око. " Подобна ситуация се случва, когато е необходимо да се изследват малки предмети в биологичната тъкан: неподредена среда пречи на светлинния лъч. Тогава един прост, правилен, прав лазерен лъч се превръща в сложна вълнова структура, която се отклонява във всички посоки.
Но ако знаете точно с какво се намесва околната средасветлинен лъч, ситуацията може да се промени чрез създаване на сложен модел на вълната вместо обикновен директен лазерен лъч, който се преобразува в точно желаната форма. заради бунтовете и шоковете точно там, където искате най-добър резултат. „За да постигнете това, дори не е нужно да знаете точно какви са тези нарушения“, обяснява Дориан Баучер, първият автор на изследването. „Достатъчно е първо да изпратите серия от тестови вълни през системата, за да проучите как те се променят от системата.“
Методът е потвърден експериментално презУниверситет в Утрехт: лазерните лъчи бяха насочени през неподредена среда под формата на облачна плоча. След това изследователите изчислиха оптималните вълни за анализ на обекта извън плочата - това беше направено с нанометрова точност.
Учените успяха да покажат, че методът не е самоработи, но е и оптимално във физически смисъл: „Точността на нашия метод е ограничена само от така наречения квантов шум“, обяснява Алард Моск. „Този шум идва от факта, че светлината е направена от фотони - нищо не може да се направи с нея“.
Вижте също:
Луната на Сатурн Титан е забележително подобна на Земята. Какви планове има човечеството за него?
Голям брой сиви китове започват да гладуват и да умират в Тихия океан
Една трета от оздравелите от COVID-19 се завръщат в болницата. Всеки осми - умира