Lazerio spinduliai gali būti naudojami tiksliai išmatuoti objekto padėtį ar greitį. Tačiau tai yra įprasta
Utrechto universiteto ir TU Vienos mokslininkainet tokiomis sudėtingomis sąlygomis galėjo gauti tam tikro tikslumo matavimus. Jie specialiai modifikavo lazerio spindulį, kad jis pateiktų norimą informaciją netvarkingoje aplinkoje.
„Didžiausias galimas matavimo tikslumas yrapagrindinis visų gamtos mokslų elementas“, – sako Stefanas Rotteris iš TU Wien. „Pavyzdžiui, didžiuliame LIGO įrenginyje, kuris naudojamas gravitacinėms bangoms aptikti, lazerio spinduliai siunčiami į veidrodį, o atstumo tarp lazerio ir veidrodžio pokyčiai matuojami itin tiksliai.
Jis veikia taip gerai, nes lazerio spindulys praeina per itin aukštą vakuumą.
„Bet įsivaizduokime ne stiklinį skydąvisiškai skaidrus, bet šiurkštus ir nešlifuotas kaip langas vonios kambaryje “, - tęsia Allardas Moskas iš Utrechto universiteto. „Šviesa, žinoma, praeina, bet lūžta. Šviesos bangos keičiasi ir sklaidosi, todėl plika akimi negalime tiksliai pamatyti objekto, esančio kitoje lango pusėje “. Panaši situacija būna tada, kai būtina ištirti mažus objektus biologinio audinio viduje: netvarkinga aplinka trukdo šviesos spinduliui. Tada paprastas, taisyklingas, tiesus lazerio spindulys virsta sudėtinga bangų struktūra, kuri nukreipiama į visas puses.
Bet jei tiksliai žinote, ką daro trukdanti aplinkašviesos spinduliu, situaciją galima pakeisti sukuriant sudėtingą bangos modelį, o ne paprastą tiesioginį lazerio spindulį, kuris paverčiamas tiksliai norima forma. dėl riaušių ir sukrėtimų būtent ten, kur norite geriausio rezultato. „Norint to pasiekti, nereikia net tiksliai žinoti, kokie yra šie pažeidimai“, - aiškina pirmasis tyrimo autorius Dorianas Boucheris. "Pakanka pirmiausia per sistemą išsiųsti bandomųjų bangų seriją, kad būtų galima ištirti, kaip jos keičiasi sistemoje".
Metodas buvo patvirtintas eksperimentiškaiUtrechto universitetas: lazerio spinduliai buvo nukreipti per netvarkingą terpę drumstos plokštelės pavidalu. Tada tyrėjai apskaičiavo optimalias bangas, kad būtų galima išanalizuoti objektą už plokštės ribų - tai buvo padaryta nanometrų tikslumu.
Mokslininkai sugebėjo parodyti, kad metodas yra ne tikveikia, tačiau jis yra optimalus ir fizine prasme: „Mūsų metodo tikslumą riboja tik vadinamasis kvantinis triukšmas“, - aiškina Allardas Moskas. "Šis triukšmas kyla dėl to, kad šviesa daroma iš fotonų - nieko negalima padaryti."
Taip pat žiūrėkite:
Saturno mėnulis Titanas nepaprastai panašus į Žemę. Kokius planus tam turi žmonija?
Ramiajame vandenyne daugybė pilkųjų banginių pradeda badauti ir mirti
Trečdalis atsigavusių po COVID-19 grįžta į ligoninę. Kas aštuntas - miršta