Это интересно

Ветвящиеся потоки света нарисовали лазером на мыльных пузырях

Ветвящиеся потоки света нарисовали лазером на мыльных пузырях

Представьте себе дельту реки — то место, где главный канал разделяется на более мелкие ручейки и притоки. Нечто подобное происходит в волнах, когда они распространяются через некую среду: путь волны расщепляется, распадаясь на более мелкие каналы, похожие на ветви дерева. Это явление называется «ветвящимся потоком», и его можно наблюдать везде: в потоке электронов (электрическом токе), океанских волнах и даже волнах звуковых. Недавно физикам впервые повезло наблюдать этот процесс в видимом спектре света. B все, что для этого потребовалось — это лазер и мыльный пузырь.

В зависимости от структуры среды, с волнами, проходящими сквозь нее, могут происходить разные вещи; они могут ослабевать, рассеиваться, изгибаться, распространяться или продолжать движение без изменений. Для ветвления потока требуется несколько условий. Структура самой среды должна быть случайной, а пространственные изменения в ней должны быть больше, чем длина волны потока. Кроме того, изменения должны происходить плавно.

Patsyk et al., Nature, 2020

Если все эти условия соблюдены, небольшие возмущения и флуктуации в структуре могут рассеивать поток, вызывая его расщепление.

Раньше провернуть нечто подобное со световыми волнами было весьма проблематично. Однако недавно команда физиков из Технион-Израильского технологического института в Израиле и Университета Центральной Флориды решила использовать в качестве среды… мыльный пузырь!

Ветвящиеся потоки света нарисовали лазером на мыльных пузырях Наука Коронавирус может влиять на эндокринную систему

Обычно воздушный поток вокруг мыльной мембраны заставляет ее рисунок перемещаться, но если мембрану изолирована от потоков воздуха, то и узор на ней может оставаться стабильным в течение нескольких минут. Поэтому команда также проверила свой лазер на стабильных и подвижных мыльных мембранах.

Полезных применений у этого необычного исследования масса. Использование пузыря в качестве среды позволит визуализировать процесс для удобства оптической физики. Экспериментальная установка также может быть использована, к примеру, для исследования влияния оптических сил на разветвленный поток.

Исследователи отмечают, что утолщение пленки может привести к разветвленному течению в трех измерениях — явление, существование которого до сих пор является лишь красивой теорией. Если эксперимент подтвердит его, то наработки можно будет использовать для изучения и других физических явлений, включая некоторые аспекты общей теории относительности.

«Тонкие мыльные пленки могут быть сформированы в разные конфигурации изогнутых поверхностей для изучения разветвленного потока в искривленном пространстве», — пишут исследователи в своей статье.

Источник

Автор: Влад Кулиев
4.07.2020 (00:18)
Информер новостей
Расширение для Google Chrome
Пишите нам

Редакция: contact@supreme2.ru

Реклама: adv@supreme2.ru

Зеленые технологии

Лента новостей

Все права защищены © 2005-2020

"Supreme2.Ru" - новости для гиков

Контакты  | Policy  | Map Index

Использование любых материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии ссылки на Supreme2.Ru. Для интернет-изданий - обязательна прямая открытая для поисковых систем гиперссылка. Ссылка должна быть размещена в независимости от полного либо частичного использования материалов. Материалы в рубрике "Новости партнеров" публикуются на правах рекламы.