科學家首次觀測到有角度的加速光
- 發佈時間:2015-04-30 01:30:53 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京4月29日電 (記者房琳琳)自然法則明確:光線必須沿著直線前進且有一定的速度。如今,南非約翰內斯堡的維特沃特斯蘭德大學研究人員證明,鐳射可以沿著螺旋路徑穿越空間,能在射向遠方的時候加速和減速。這是科研人員第一次觀測到有角度的加速光,可能帶來借助此類特殊結構光場的新應用。
維特沃特斯蘭德大學物理學院教授安德魯·福比斯和實驗室工作人員在《物理評論A輯》雜誌網路版發表的論文中給出了上述實驗結論。據物理學家組織網日前報道,在最新研究中,研究人員首次證明了沿角度加速的光,以及其能被加速和減速的真實性。這種角加速可以被一個單參數控制,這個參數可以隨時用一個刻入數字全息圖的標準液晶顯示屏來調整,這塊顯示屏比家用液晶電視屏還要小。研究小組創建的能展示有趣物理屬性的複雜光線,可以用來探索一系列實際應用。
福比斯解釋説:“我們的角加速依靠軌道角動量,即所謂的‘扭曲光’現象。”把波前光扭曲成螺旋形狀後,光線就能承載軌道角動量。在非恒定速度中的光旋轉導致角加速度。而且,光線的加速和減速傳播定期從一種模式切換到另一種模式。之後經螺旋路徑通過空間,螺旋就像發條一樣旋緊導致光可以被加速,鬆懈之後又形成減速。有意思的是,通過如此這般“扭麻花”,自然地給光場提供了附加動量,導致其加速旋轉。
福比斯本人今年3月加入維特沃特斯蘭德大學物理學院,他本意是要促進新的結構光源實驗室的建設,專注于用數字全息圖創建自定義光場。此前,他和團隊成員就成功證明了光線可以被旋轉。目前,該團隊希望將角加速光這一新的光學領域的有趣工具,用於研究基本物理過程,例如用光碟機動微流體流動等。
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