Zespół naukowców z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie i Politechniki Wiedeńskiej (TU
Jak pochłaniać energię świetlną?
To nie pierwszy raz, kiedy naukowcy odkryli, jak to zrobićpochłaniają energię świetlną. Ale nowa metoda „pułapki świetlnej”, którą opracowali naukowcy, jest jedyną, która może pochłaniać energię świetlną nawet w bardzo cienkich i słabych ośrodkach.
W nowym eksperymencie naukowcy wykazalijak bardzo skutecznie wdrożyć ten proces. Naukowcy wykazali na przykład, że światło lasera o dowolnym kształcie może zostać całkowicie pochłonięte nawet przez bardzo „słaby” ośrodek. Na przykład cienka folia lub lekko zanieczyszczony kawałek szkła – wyjaśniają naukowcy w rozmowie z Ciekawą Inżynierią.
Instalacja pułapki świetlnej.
Zdjęcie: Omri Chaim
Teraz naukowcy budują ostrożniezaprojektowana wnęka wokół ośrodka chłonnego, która nie przepuszcza światła. Wchodzi do jamy, gdzie kilkakrotnie przechodzi przez takie medium, aż do całkowitego wchłonięcia i nic z niego nie pozostaje.
Dlaczego potrzebujesz pułapki świetlnej?
Wychwytywanie energii świetlnej jest bardzo ważne, aletrudny. A efektywne przechowywanie jest jeszcze trudniejsze. Dlatego naukowcy starają się przekształcić go w inne formy energii. „Od wchłonięcia przez rośliny po wykrywanie światła w aparacie telefonu komórkowego, energia niesiona przez fale świetlne lub fotony musi zostać przekształcona w inne formy, aby była użyteczna” – wyjaśniają naukowcy.
Na przykład światło, które widzi użytkownikwyświetlacz smartfona, jest najpierw przechowywany jako energia chemiczna w baterii. Płytka drukowana wewnątrz telefonu pozwala zamienić go w energię elektryczną, a na koniec staje się światłem, które sprawia, że ekran się świeci.
Bezpośrednia absorpcja światła może znacznieulepszać zarówno projekt, jak i technologię urządzeń, z których ludzie korzystają na co dzień. Naukowcy są przekonani, że przechwytywanie światła leży u podstaw wielu ważnych procesów w nauce, technologii i przyrodzie. Potencjał tego procesu przyda się do poprawy wydajności spektralnych detektorów selektywnych (pochłaniają promienie świetlne o różnych częstotliwościach) oraz urządzeń przyszłości zasilanych światłem.
Jak działa „idealna pułapka świetlna”?
Naukowcy opracowali wnękę, w którejwiele luster i soczewek otacza cienki środek pochłaniający światło. Ułożyli lustra i soczewki w taki sposób (jak pokazano na poniższym rysunku), że gdy wiązka światła wpada do wnęki, zaczyna się ona poruszać po okręgu. W końcu wiązka światła nie ma innego wyjścia, jak zostać pochłonięta przez cienkie medium.
Schemat przedstawiający drogę wiązki światła w pułapce.
Źródło: Uniwersytet Techniczny w Wiedniu
Oprócz absorbującego medium jest to pułapka na światłoUrządzenie wyposażone jest w częściowo przezroczyste zwierciadło, lustro odblaskowe oraz dwie wypukłe soczewki. Naukowcy twierdzą, że pierwsze lustro pozostaje częściowo przezroczyste, aby światło mogło dostać się do wnęki. Jednak może również iść
Aby temu zapobiec, naukowcy wykorzystaliinterferencja fal. Pamiętajmy, że jest to wzajemne zwiększanie się lub zmniejszanie powstałej amplitudy dwóch lub większej liczby spójnych fal w przypadku ich nałożenia na siebie. Towarzyszą mu naprzemienne maksima i minima intensywności w przestrzeni. Wynik interferencji zależy od różnicy faz pomiędzy nałożonymi falami.
W rezultacie, gdy wiązka lasera opada częściowoprzezroczyste lustro, jest podzielone na dwie części. Po uderzeniu w soczewki, ośrodek pochłaniający i lustro odbijające, promienie nakładają się na siebie. W tej pozycji cała wiązka światła zostaje zablokowana. Nie może „uciec” i jest wchłaniany przez subtelne medium.
Jaki jest wynik finansowy?
Naukowcy twierdzą, że technika jest tak doskonała, że nie mają na nią wpływu nawet częste zmiany temperatury czy ciśnienia powietrza.
Warto zauważyć, że urządzenie działa tylko na jednej częstotliwości wpadającego światła. Podczas gdy naukowcy pracują nad rozszerzeniem na projekt bardziej szerokopasmowy.
</ p>Czytaj więcej:
Plama słoneczna wielkości Ziemi rośnie 10 razy w ciągu 2 dni: jest skierowana na nas
To „bliźniak” Ziemi w przeszłości: niedaleko nas znaleziono unikalną planetę-ocean
Einstein znowu miał rację: po pół wieku fizycy udowodnili stabilność czarnych dziur
Zdjęcie z okładki