Світло навчили проходити крізь непрозорі перешкоди, як ніби їх немає

Навіть розсіяні об'єкти, такі як хмари або кубики цукру, відкидають тіні, тому що вони -

невпорядковані середовища, які розсіюютьсвітлові хвилі. Але тепер дослідники з Віденського технічного університету та Утрехтського університету знайшли спосіб керувати світловими хвилями. Вони проходять через об'єкти, проектуючи зображення на іншій стороні так чітко, як якщо б перешкоди не було взагалі.

Невпорядкована середовище - це, по суті,сукупність випадково розташованих частинок, таких як порошок, пісок, цукор або навіть хмара. Коли світло потрапляє в цю групу крихітних перешкод, він неймовірно складним чином розсіюється. Але теоретично, якби ви змогли з'ясувати цю картину розсіювання, можна було б маніпулювати світловими хвилями так, щоб вони проходили без розсіювання.

Нещодавно дослідникам вдалося зробити саме це, використовуючи оксид цинку в якості розсіює середовища, при цьому джерело світла був поміщений з одного боку, а детектор - з іншого.

Для початку команда направила через порошокспецифічні світлові сигнали, а потім виміряла, як вони потрапили в детектор. Використовуючи деякі складні математичні методи, можна визначити характер розсіювання і створити певну світлову хвилю, яка взагалі не змінить форму хвилі. Промінь світла лише трохи потьмянів.

«Як ми змогли показати, існує особливий классвітлових хвиль - так звані світлові моди, інваріантні до розсіювання, які створюють таку саму хвильову картину на детекторі, незалежно від того, чи була світлова хвиля відправлена ​​тільки через повітря або він повинен був проникнути через складний шар оксиду цинку », - пояснює Стефан Роттер , співавтор дослідження.

Який би інтригуючою не була ідеябезперешкодного проникнення світла через перешкоду, команда вчених пішла ще далі. Правильно з'єднавши кілька інваріантних до розсіювання світлових мод, вони створили світлову хвилю, закодовану із зображенням - в даному випадку сузір'я Великої Ведмедиці - і спроектували її на детектор через оксид цинку.

Нова робота заснована на попередніх експериментахкоманди з маніпулювання світловими хвилями для маскування об'єктів, таких як «плащ-невидимка». Дослідження може привести до нових методів візуалізації, які дозволяють безпечно бачити крізь тіло, наприклад, рентгенівським знімкам. Однак, перш ніж така технологія буде реалізована, потрібно виконати ще багато роботи.

Читати далі

Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?

Інфрачервоне випромінювання від рук людини використовували для шифрування

Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?