Les faisceaux laser peuvent être utilisés pour mesurer avec précision la position ou la vitesse d’un objet.Mais pour ce faire, il est courant
Des scientifiques de l’Université d’Utrecht et de l’Université technique de Vienne ont pu obtenir des mesures de précision même dans des conditions aussi difficiles.Ils ont spécifiquement modifié le faisceau laser afin qu’il délivre l’information souhaitée dans un environnement désordonné.
« La précision de mesure maximale possible estun élément central de toutes les sciences naturelles », déclare Stefan Rotter de la TU Wien. "Par exemple, dans l'immense installation LIGO, utilisée pour détecter les ondes gravitationnelles, des faisceaux laser sont envoyés vers un miroir et les changements de distance entre le laser et le miroir sont mesurés avec une extrême précision."
Cela ne fonctionne si bien que parce que le faisceau laser traverse un ultra-vide.
«Mais imaginons un panneau de verre, pasparfaitement transparent, mais rugueux et non poli comme une fenêtre dans une salle de bain », poursuit Allard Mosk de l'Université d'Utrecht. «La lumière, bien sûr, passe, mais se réfracte. Les ondes lumineuses changent et se dispersent, de sorte que nous ne pouvons pas voir avec précision l'objet de l'autre côté de la fenêtre à l'œil nu. " Une situation similaire se produit lorsqu'il est nécessaire d'examiner de minuscules objets à l'intérieur d'un tissu biologique: un environnement désordonné interfère avec le faisceau lumineux. Ensuite, un faisceau laser simple, régulier et droit se transforme en une structure d'onde complexe qui dévie dans toutes les directions.
Mais si vous savez exactement ce que fait l'environnement perturbateurfaisceau lumineux, la situation peut être modifiée en créant un motif d'onde complexe au lieu d'un simple faisceau laser direct, qui est converti exactement à la forme souhaitée. à cause des émeutes et des chocs exactement là où vous voulez le meilleur résultat. «Pour y parvenir, vous n'avez même pas besoin de savoir exactement quelles sont ces violations», explique Dorian Boucher, premier auteur de l'étude. «Il suffit d'envoyer d'abord une série d'ondes de test à travers le système pour étudier comment elles changent par le système.
La méthode a été confirmée expérimentalement enUniversité d'Utrecht: les faisceaux laser étaient dirigés à travers un milieu désordonné sous la forme d'une plaque nuageuse. Les chercheurs ont ensuite calculé les ondes optimales pour analyser l'objet à l'extérieur de la plaque - cela a été fait avec une précision nanométrique.
Les scientifiques ont pu montrer que la méthode n'est pas seulementfonctionne, mais il est également optimal au sens physique: «La précision de notre méthode n'est limitée que par le bruit dit quantique», explique Allard Mosk. "Ce bruit vient du fait que la lumière est faite de photons - on ne peut rien y faire."
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