Laserske zrake mogu se koristiti za točno mjerenje položaja ili brzine objekta. Ali za ovo je uobičajeno
Znanstvenici sa Sveučilišta Utrecht i TU Wienbili u mogućnosti postići mjerenja zadane točnosti čak i u tako teškim uvjetima. Posebno su modificirali lasersku zraku tako da isporučuje željenu informaciju u neuređenom okruženju.
“Najveća moguća točnost mjerenja jesredišnji element svih prirodnih znanosti,” kaže Stefan Rotter s TU Wien. "Na primjer, u ogromnom postrojenju LIGO, koje se koristi za otkrivanje gravitacijskih valova, laserske zrake šalju se u zrcalo, a promjene u udaljenosti između lasera i zrcala mjere se s iznimnom preciznošću."
Djeluje tako dobro samo zato što laserska zraka prolazi kroz ultra visoki vakuum.
„Ali zamislimo staklenu ploču, nesavršeno prozirno, ali grubo i nepolirano poput prozora u kupaonici ”, nastavlja Allard Mosk sa Sveučilišta Utrecht. “Svjetlost, naravno, prolazi, ali se lomi. Svjetlosni se valovi mijenjaju i raspršuju, pa golim okom ne možemo točno vidjeti objekt s druge strane prozora. " Slična se situacija događa kada je potrebno ispitati sitne predmete unutar biološkog tkiva: neuređena okolina ometa zraku svjetlosti. Tada se jednostavna, pravilna, ravna laserska zraka pretvara u složenu valnu strukturu koja se skreće u svim smjerovima.
Ali ako točno znate s čim se miješa okruženjesvjetlosne zrake, situacija se može promijeniti stvaranjem složenog uzorka valova umjesto jednostavne izravne laserske zrake, koja se pretvara u točno željeni oblik. zbog nereda i šokova upravo tamo gdje želite najbolji rezultat. "Da biste to postigli, čak ne morate točno znati koja su to kršenja", objašnjava Dorian Boucher, prvi autor studije. "Dovoljno je prvo poslati niz ispitnih valova kroz sustav kako bi se proučilo kako se oni mijenjaju u sustavu."
Metoda je eksperimentalno potvrđena uSveučilište Utrecht: laserske zrake usmjerene su kroz neuređeni medij u obliku mutne ploče. Zatim su istraživači izračunali optimalne valove za analizu objekta izvan ploče - to je učinjeno s nanometrskom preciznošću.
Znanstvenici su uspjeli pokazati da metoda nije samodjeluje, ali optimalno je i u fizičkom smislu: "Točnost naše metode ograničena je samo takozvanim kvantnim šumom", objašnjava Allard Mosk. "Ova buka dolazi iz činjenice da je svjetlost napravljena od fotona - tu se ništa ne može učiniti."
Pogledajte i:
Saturnov mjesec Titan izuzetno je sličan Zemlji. Kakve planove čovječanstvo ima za to?
Veliki broj sivih kitova počinje gladovati i umirati na Tihom oceanu
Trećina onih koji su se oporavili od COVID-19 vraća se u bolnicu. Svaki osmi - umire