Ο δυναμικός έλεγχος της πορείας του φωτός (δέσμη Airy)
Ένα από τα πρώτα πράγματα που μαθαίνουμε στο σχολείο είναι ότι μια ακτίνα φωτός ταξιδεύει ευθύγραμμα, καθώς επίσης ότι μπορεί να παρεκκλίνει από την ευθεία πορεία της μόνο όταν συναντά τα κατάλληλα μέσα που προκαλούν την διάθλασή της ή την περίθλασή της. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι οι ακτίνες του φωτός μπορούν να διαγράφουν στον ελεύθερο χώρο καμπύλο τόξο χωρίς να έχουν υποστεί διάθλαση ή περίθλαση. Αυτές οι ακτίνες ονομάστηκαν «δέσμες Airy» από το όνομα του Άγγλου αστρονόμου Sir George Biddell Airy, ο οποίος μεταξύ άλλων μελέτησε και τα χαρακτηριστικά του ουρανίου τόξου.
Οι επιστήμονες στο Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) επιδεικνύουν την πρώτη τεχνική που ελέγχει δυναμικά σε πραγματικό χρόνο την καμπύλη πορεία των δεσμών Airy πάνω από μεταλλικές επιφάνειες. Η εφαρμογή θα βελτιώσει τα συστήματα επικοινωνίας και τις οπτικοηλεκτρονικές συσκευές, ανοίγοντας έτσι νέους δρόμους στη χημεία, τη βιολογία και την ιατρική.
Το κλειδί για την καμπύλωση του φωτός αποτελεί η ικανότητα αλληλεπίδρασης της δέσμης Airy στον ελεύθερο χώρο……
με τα ψευδο-σωματίδια που ονομάζονται SPPs (Surface Plasmon Polaritons – Επιφανεικά Πλασμονικά Πολαριτόνια ) – χρησιμοποιώντας ένα καθιερωμένο εργαλείο που ονομάζεται «grating coupler».
Δέσμες Airy που παρακάμπτουν εμπόδια (γκρι γραμμές). Αριστερά είναι προσομοιώσεις και δεξιά πραγματικές εικόνες από τα πειράματα στο εργαστήριο
Kατευθύνοντας τη δέσμη ενός λέιζερ κατά μήκος της επιφάνειας μιας μεταλλικής νανοδομής παράγονται ηλεκτρονικά επιφανειακά κύματα – που ονομάζονται πλασμόνια – και διαδίδονται διαμέσου των ηλεκτρονίων αγωγιμότητας του μετάλλου (που συνδέονται χαλαρά με τα μόρια και τα άτομα του υλικού). Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ πλασμονίων και φωτονίων δημιουργεί τα SPPs. Με την απευθείας σύζευξη των δεσμών Airy με τα SPPs οι επιστήμονες είναι σε θέση να ελέγχουν και να καμπυλώνουν την δέσμη του φωτός σε μια εξαιρετικά μικρή κλίμακα, πέρα από το όριο της διάθλασης…
newscenter.lbl.gov
http://physicsgg.me/2011/08/12/%CE%BA%CE%B1%CE%BC%CF%80%CF%8D%CE%BB%CF%89%CF%83%CE%B7-%CE%B1%CE%BA%CF%84%CE%B9%CE%BD%CF%8E%CE%BD-%CF%86%CF%89%CF%84%CF%8C%CF%82-%CF%83%CF%84%CE%BF%CE%BD-%CE%B5%CE%BB%CE%B5%CF%8D%CE%B8%CE%B5%CF%81/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου