Een team van onderzoekers van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem en de Technische Universiteit van Wenen (TU
Hoe lichtenergie absorberen?
Dit is niet de eerste keer dat wetenschappers erachter zijn gekomen hoelichtenergie absorberen. Maar de nieuwe "lichtval"-methode die wetenschappers hebben ontwikkeld, is de enige die lichtenergie kan absorberen, zelfs in zeer dunne en zwakke media.
In een nieuw experiment lieten wetenschappers zienhoe je dit proces zeer effectief kunt implementeren. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld aangetoond dat laserlicht van welke vorm dan ook volledig kan worden geabsorbeerd, zelfs door een zeer ‘zwak’ medium. Bijvoorbeeld een dunne film of een licht vervuild stuk glas, leggen wetenschappers uit in een interview met Interessant Engineering.
Installatie van een lichtval.
Foto: Omri Chaim
Nu bouwen onderzoekers voorzichtigeen geconstrueerde holte rond een absorberend medium dat geen licht doorlaat. Het komt de holte binnen, waar het meerdere keren door zo'n medium gaat totdat het volledig is opgenomen en er niets meer van over is.
Waarom heb je een lichtval nodig?
Het vastleggen van lichtenergie is erg belangrijk, maarmoeilijk. En het effectief opbergen is nog moeilijker. Daarom proberen wetenschappers het om te zetten in andere vormen van energie. "Van opname door planten tot het detecteren van licht in een camera van een mobiele telefoon, de energie die wordt gedragen door lichtgolven of fotonen moet worden omgezet in andere vormen om bruikbaar te zijn", leggen de wetenschappers uit.
Bijvoorbeeld het licht dat de gebruiker ziet brandensmartphone-display, wordt eerst als chemische energie in een batterij opgeslagen. De printplaat in de telefoon zorgt ervoor dat deze kan worden omgezet in elektrische energie en uiteindelijk wordt het het licht dat het scherm laat gloeien.
Directe absorptie van licht kan aanzienlijkzowel het ontwerp als de technologie van de apparaten die mensen dagelijks gebruiken te verbeteren. Onderzoekers geloven dat het opvangen van licht ten grondslag ligt aan veel belangrijke processen in wetenschap, technologie en natuur. Het potentieel van dit proces zal van pas komen om de prestaties van spectrale selectieve detectoren (ze absorberen lichtstralen van verschillende frequenties) en apparaten van de toekomst die door licht worden aangedreven, te verbeteren.
Hoe werkt de "ideale lichtval"?
Onderzoekers hebben een holte ontwikkeld waarin:veel spiegels en lenzen omringen een dun lichtabsorberend medium. Ze hebben de spiegels en lenzen zo gerangschikt (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding) dat wanneer een lichtstraal de holte binnenkomt, deze in een cirkel begint te bewegen. Uiteindelijk heeft de lichtstraal geen andere keuze dan te worden geabsorbeerd door het dunne medium.
Diagram met het pad van een lichtstraal in een val.
Credit: Technische Universiteit van Wenen
Naast het absorberende medium is het een lichtvangerHet apparaat is uitgerust met een gedeeltelijk transparante spiegel, een reflecterende spiegel en twee bolle lenzen. De eerste spiegel blijft gedeeltelijk transparant om licht in de holte te laten komen, aldus de onderzoekers. Het kan echter ook gaan
Om dit te voorkomen gebruikten wetenschappersgolfinterferentie. Laten we niet vergeten dat dit een wederzijdse toename of afname is van de resulterende amplitude van twee of meer coherente golven wanneer ze op elkaar worden gesuperponeerd. Het gaat gepaard met afwisselende intensiteitsmaxima en -minima in de ruimte. Het resultaat van interferentie hangt af van het faseverschil tussen de op elkaar geplaatste golven.
Als gevolg hiervan valt de laserstraal gedeeltelijk wegtransparante spiegel, deze is verdeeld in twee delen. Nadat ze de lenzen, het absorberende medium en de reflecterende spiegel hebben geraakt, overlappen de stralen elkaar. In deze stand wordt de gehele lichtstraal geblokkeerd. Hij kan niet ‘ontsnappen’ en wordt geabsorbeerd door het subtiele medium.
Waar komt het op neer?
De onderzoekers beweren dat de techniek zo perfect is dat zelfs frequente veranderingen in temperatuur of luchtdruk er geen invloed op hebben.
Het is opmerkelijk dat het apparaat op slechts één frequentie van binnenkomend licht werkt. Terwijl wetenschappers werken aan uitbreiding naar een meer breedbandontwerp.
</ p>Lees verder:
Zonnevlek ter grootte van de aarde groeit 10 keer in 2 dagen: hij is op ons gericht
Dit is de "tweeling" van de aarde in het verleden: een unieke planeet-oceaan werd niet ver van ons gevonden
Einstein had weer gelijk: na een halve eeuw bewezen natuurkundigen de stabiliteit van zwarte gaten
Omslagfoto