Mükemmel ışık kaynağı! Rastgele anti-lazer, belirli bir ışık rengini tamamen emer
Brocade Garden: Bu makale optik ve fotonik hakkındadır
Lazer, mükemmel bir ışık kaynağıdır (enerji sağladığı sürece, belirli, net bir renk üretebilir). Ancak bunun tersini de yaratmak mümkündür: belirli bir ışık rengini tamamen emen ve enerjiyi neredeyse tamamen dağıtan bir nesne. Viyana Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ışık dalgalarının her yöne rastgele dağıldığı çok karmaşık sistemlerde bile bu etkiden yararlanmak için bir yöntem geliştirdiler.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Yöntem, Viyana'daki bilgisayar simülasyonlarının yardımıyla geliştirilmiş ve Nice Üniversitesi ile işbirliği içinde deneysel olarak doğrulanmıştır. Bu, dalga fenomeni ile ilgili tüm teknik disiplinler için yeni olanaklar açar ve bu yeni yöntem şimdi Nature dergisinde yayınlandı.
Emici dalgaların rastgele yapısı
Viyana Teknoloji Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü'nden Profesör Stefan Roth şunları söyledi: Her gün karmaşık bir şekilde dağılan dalgalarla uğraşıyoruz - bir cep telefonu sinyalinin cep telefonunuza ulaşmadan önce birkaç kez yansıtıldığını hayal edin. Sözde rastgele lazer bu çoklu saçılmayı kullanır. Bu kendine özgü lazer, karmaşık ve rastgele bir iç yapıya sahiptir ve enerji sağladığında çok benzersiz bir ışık modeli yayar. Matematiksel hesaplamalar ve bilgisayar simülasyonları sayesinde ,hattan ekibi bu sürecin de zamanla tersine çevrilebileceğini kanıtlayabiliyor. Belirli dalgaları yaymak için rastgele iç yapılara dayanan ışık kaynaklarının aksine, mükemmel soğurucular da yapılabilir.
- Rastgele anti-lazer deneysel cihaz: Dalga kılavuzu, rastgele yerleştirilmiş bir dizi Teflon silindirden oluşan düzensiz bir ortam içerir ve alınan mikrodalga sinyalleri karmaşık bir şekilde dağıtılır. Resim: TU Wien
İç yapısının özelliklerine göre belirli bir dalga, hiçbir parçası kaçmadan tamamen dağılır. Bu, sıradan bir lazerin lazer yaydığı bir film yapmak ve ardından onu tersine oynatmak olarak düşünülebilir. Stefan Saleh şunları söyledi: Bu kez tersine çevirme bir lazere benzediğinden, bu tip emiciye anti-lazer emici denir. Şimdiye kadar, bu tür bir anti-lazer, yalnızca ters yönden lazer ışığının çarptığı tek boyutlu bir yapıda gerçekleştirildi. Araştırma, rastgele karmaşık iki boyutlu veya üç boyutlu yapıların bile özel bir dalgayı mükemmel şekilde soğurabildiğini kanıtlayabilir. Bu şekilde bu kavram yaygın olarak kullanılabilir.
Mükemmel emici
Araştırma projesinin ana sonucu, yeterince güçlü dalgaları emen her nesne için belirli bir dalga biçiminin bulunabilmesi ve bu nesne tarafından mükemmel bir şekilde emilebilmesidir. Stefan : Ancak emicinin tüm dalgaları kolayca yutması için yeterince güçlü olması gerektiğini düşünüyorsanız yanılıyorsunuz. Aksine, karmaşık bir saçılma süreci vardır.Bu süreçte, gelen dalga birçok kısmi dalgaya bölünür ve daha sonra bu kısmi dalgalar üst üste binerek birbirleriyle çakışır ve herhangi bir kısmi dalga yayılmasına neden olmaz. Anti-lazerde zayıf bir emici yeterlidir - örneğin, elektromanyetik enerji alan basit bir anten. Hesaplamaları test etmek için araştırma ekibi Nice Üniversitesi ile işbirliği yaptı. Nature dergisinin ilk yazarı olan Kevin Pichler, şu sıralar Stefan Saleh'in ekibinde bir makale yazıyor.
Nice Üniversitesi'nden Profesör Ulrich Kuhl ile teoriyi pratiğe dönüştürmek için mikrodalga deneyleri kullanarak birkaç hafta geçirdik. Aslında, teorisyenlerin bu deneyi yapması biraz alışılmadık bir durum, ancak teorik kavramlardan laboratuvar uygulamasına kadar bu projenin tüm yönleri üzerinde çalışabilmek özellikle heyecan verici. Laboratuvarda inşa edilen "rastgele anti-lazer", rastgele düzenlenmiş PTFE silindirleri ile çevrili, merkezi bir emici antene sahip bir mikrodalga odasından oluşur. Bu silindirler bir su birikintisindeki taşlar gibidir.Su dalgaları saptırılır ve su birikintisine yansıtılır.Bu silindirler mikrodalgaları dağıtır ve karmaşık dalga desenleri oluşturur.
Kevin Pichler şöyle açıkladı: Önce dışarıdan sistem aracılığıyla mikrodalgalar gönderin ve sonra nasıl geri döndüklerini ölçün. Bunu bilerek, rastgele cihazın iç yapısı tam olarak karakterize edilebilir. Bu sayede uygun soğurma yoğunluğu altında merkezi anten tarafından tamamen soğrulan dalganın hesaplanması mümkündür. Aslında, bu şema deneylerde uygulandığında, olay sinyalinin yaklaşık% 99,8'inin emildiği bulundu. Anti-lazer teknolojisi hala erken aşamasındadır, ancak potansiyel uygulamaları düşünmek kolaydır. Stefan Saleh şunları söyledi: Örneğin, cep telefonu sinyalini doğru şekilde ayarlayabileceğinizi ve cep telefonu anteninin tamamen absorbe edebileceğini düşünün. Tıpta, şok dalgasının böbrek taşlarını kırması gibi, dalga enerjisinin çok belirli bir noktaya iletilmesi görevi de sıklıkla ele alınmaktadır.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Viyana Teknoloji Üniversitesi
Referans Dergi Literatürü: "Doğa"
DOI: 10.1038 / s41586-019-0971-3
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
