به گزارش آیندگان
آیا نور می‌تواند سایه تشکیل کند؟ این سوال که در نگاه اول فلسفی به نظر می‌رسد اکنون پاسخی علمی اشکار کرده است. پژوهشگران نشان داده‌اند در شرایط خاصی پرتو نور لیزر می‌تواند همانند جسم کدر عمل و سایه تشکیل کند. این کشف نه‌تنها تعریف سنتی سایه‌ها را به چالش می‌کشد بلکه راه‌های جدیدی را برای فناوری‌هایی باز می‌کند که از پرتو لیزر برای کنترل پرتوهای دیگر منفعت گیری می‌کنند.
رهبری این تحقیق را دکتر رافائل آبراهائو «Raphael A. Abrahao» از آزمایشگاه ملی بروکهیون «Brookhaven» که پیش‌تر در دانشگاه اوتاوا فعالیت می‌کرد بر‌مسئولیت داشته است. وی در این مورد گفت:
«تشکیل سایه توسط نور لیزر تا پیش‌از‌این غیرممکن فکر می‌شد، چون طبق معمولً نور بدون تعامل از بین نور دیگر عبور می‌کند. این آزمایش تاثییر اپتیکی زیاد غیرمنتظره‌ای را نشان داده و ما را به بازنگری در تعریف سایه‌ها دعوت می‌کند.»
سازوکار تشکیل سایه توسط لیزر
محققان در مقاله‌ای که در مجله Optica انتشار شده نشان داده‌اند با منفعت گیری از کریستال یاقوت و طول‌موج‌های خاص، پرتو لیزر می‌تواند نور فرد دیگر را مسدود کرده و سایه‌ای قابل مشاهده تشکیل کند. این اتفاق به علت فرایند اپتیکال غیرخطی رخ می‌دهد که در آن نور با ماده به شکلی وابسته تعامل برقرار می‌کند و بر میدان نوری دیگر تأثیر می‌گذارد.
آبراهائو دراین‌باره می‌گوید: «فهمیدن ما از سایه‌ها مدام با فهمیدن نور و اپتیک همگام بوده است. این یافته تازه می‌تواند در کاربردهایی همانند سوئیچینگ اپتیکال که در آن نور، وجود یا غیاب نور فرد دیگر را کنترل می‌کند یا در فناوری‌هایی که به کنترل دقیق انتقال نور نیاز دارند، سودمند باشد.»
آزمایش و نتایج
این ایده دلنشین ابتدا از گفتگویی در زمان استراحت بین پژوهشگران اغاز شد. هنگامی یکی از آنها اشاره کرد که برخی نرم‌افزارهای سه‌بعدی در همانند‌سازی‌ها، سایه لیزر را به عکس می‌کشند این سوال پیش آمد که آیا این چنین چیزی در دنیای واقعی مقدور است؟
برای جواب به این سوال، تیم تحقیقاتی لیزری سبز با توان بالا را از بین مکعبی از جنس کریستال یاقوت عبور دادند و هم‌زمان لیزر آبی فرد دیگر را از کنار آن تاباندند. وقتی که لیزر سبز داخل یاقوت شد جواب نوری ماده را برای طول‌موج آبی تحول داد. لیزر سبز همانند جسمی کدر عمل کرد در حالی که لیزر آبی به گفتن نور بعد‌عرصه عمل می‌کرد.
این تعامل علتایجاد سایه بر روی صفحه‌ای شد که به‌صورت ناحیه‌ای تاریک در جایی که لیزر سبز، نور آبی را مسدود می‌کرد، دیده می‌شد. این تاثییر نتیجه جذب غیرخطی اپتیکال در کریستال یاقوت است. لیزر سبز علتافزایش جذب اپتیکال لیزر آبی شد و منطقه‌ای با شدت نوری کمتر تشکیل کرد که به‌صورت سایه ظاهر شد.
از منظر فناوری این کشف مشخص می کند شدت یک پرتو لیزر عبوری می‌تواند با اعمال پرتو لیزر فرد دیگر کنترل شود. پژوهشگران تصمیم دارند در آینده این تاثییر را با مواد و طول‌موج‌های لیزری دیگر بازدید کنند تا کاربردهای بیشتری برای آن اشکار کنند.
دسته بندی مطالب
فرهنگ وهنر