O echipă de cercetători de la Universitatea Ebraică din Ierusalim și de la Universitatea de Tehnologie din Viena (TU
Как поглощать световую энергию?
Это не первый случай, когда ученые придумали, как absorb energia luminii. Dar noua metodă „capcană de lumină” pe care au dezvoltat-o oamenii de știință este singura care poate absorbi energia luminii chiar și în medii foarte subțiri și slabe.
Într-un nou experiment, oamenii de știință au arătatcum să implementați acest proces foarte eficient. De exemplu, oamenii de știință au demonstrat că lumina laser de orice formă poate fi complet absorbită chiar și de un mediu foarte „slab”. De exemplu, o peliculă subțire sau o bucată de sticlă ușor contaminată, explică oamenii de știință într-un interviu pentru Interesing Engineering.
Instalarea unei capcane de lumină.
Foto: Omri Chaim
Acum cercetătorii construiesc cu atențieo cavitate proiectată în jurul unui mediu absorbant care nu permite trecerea luminii. Intră în cavitate, unde trece printr-un astfel de mediu de mai multe ori până când este complet absorbit și nu rămâne nimic din el.
De ce ai nevoie de o capcană luminoasă?
Captarea energiei luminoase este foarte importantă, dardificil. Și depozitarea eficientă este și mai dificilă. De aceea oamenii de știință încearcă să o transforme în alte forme de energie. „De la absorbția de către plante până la detectarea luminii în camera unui telefon mobil, energia transportată de undele luminoase sau fotoni trebuie convertită în alte forme pentru a fi utilizabilă”, explică oamenii de știință.
De exemplu, lumina pe care utilizatorul o vede aprinsădisplay-ul smartphone-ului, este mai întâi stocat ca energie chimică într-o baterie. Placa de circuite din interiorul telefonului permite ca acesta să fie convertit în energie electrică, iar în cele din urmă devine lumina care face ecranul să strălucească.
Absorbția directă a luminii poate în mod semnificativîmbunătățiți atât designul, cât și tehnologia dispozitivelor pe care oamenii le folosesc zilnic. Cercetătorii cred că captarea luminii stă la baza multor procese importante din știință, tehnologie și natură. Potențialul acestui proces va fi util pentru a îmbunătăți performanța detectoarelor selective spectrale (acestea absorb razele de lumină de diferite frecvențe) și a dispozitivelor viitorului care sunt alimentate de lumină.
Cum funcționează „capcana luminoasă ideală”?
Cercetătorii au dezvoltat o cavitate în caremulte oglinzi și lentile înconjoară un mediu subțire de absorbție a luminii. Au aranjat oglinzile și lentilele în așa fel (așa cum se arată în figura de mai jos) încât atunci când un fascicul de lumină intră în cavitate, acesta începe să se miște într-un cerc. În cele din urmă, fasciculul de lumină nu mai rămâne decât să fie absorbit de mediul subțire.
Diagrama care arată traseul unui fascicul de lumină într-o capcană.
Credit: Universitatea Tehnică din Viena
Pe lângă mediul absorbant, este o captare a luminiiAparatul este echipat cu o oglindă parțial transparentă, o oglindă reflectorizantă și două lentile convexe. Prima oglindă rămâne parțial transparentă pentru a permite luminii să pătrundă în cavitate, au spus cercetătorii. Cu toate acestea, poate merge și
Pentru a preveni acest lucru, oamenii de știință au folositinterferența undelor. Să ne amintim că aceasta este o creștere sau o scădere reciprocă a amplitudinii rezultate a două sau mai multe unde coerente atunci când sunt suprapuse una peste alta. Este însoțită de alternarea maximelor și minimelor de intensitate în spațiu. Rezultatul interferenței depinde de diferența de fază dintre undele suprapuse.
Ca rezultat, atunci când fasciculul laser cade parțialoglindă transparentă, este împărțită în două părți. După lovirea lentilelor, a mediului absorbant și a oglinzii reflectorizante, razele se suprapun. Întregul fascicul de lumină este blocat în această poziție. El nu poate „scăpa” și este absorbit de mediul subtil.
Care este linia de jos?
Cercetătorii susțin că tehnica este atât de perfectă încât nici măcar schimbările frecvente de temperatură sau presiunea aerului nu o afectează.
Este de remarcat faptul că dispozitivul funcționează pe o singură frecvență a luminii de intrare. În timp ce oamenii de știință lucrează la extinderea către un design mai în bandă largă.
</ p>Citeste mai mult:
Pata solară de dimensiunea pământului crește de 10 ori în 2 zile: este îndreptată către noi
Acesta este „geamănul” Pământului din trecut: o planetă-ocean unică a fost găsită nu departe de noi
Einstein a avut din nou dreptate: după o jumătate de secol, fizicienii au dovedit stabilitatea găurilor negre
Copertă fotografie