Россия Онлайн - новости России

В руках российских физиков прозрачные материалы превращаются в светонепроницаемые

В руках российских физиков прозрачные материалы превращаются в светонепроницаемые
28.11.2017

Ученых натолкнул на мысль о поглощении света прозрачными материалами математический расчет, он и привел их к лабораторным исследованиям, которые все-таки стали неожиданностью для самих исследователей.

Научное издание Optica опубликовало статью, в которой в доступной форме говорится о новом явлении. Все знают, что прозрачные материалы полностью пропускают световые волны. Ученые решили заставить такие материалы поглощать всю энергию и посмотреть, что из этого выйдет.

Каждый, кто сталкивался с квантовой физикой, знает о понятии «корпускулярно-волнового дуализма».  Это означает, что фотоны имеют свойства частицы и в то же время могут вести себя как электромагнитные волны.

Изучение этого феномена привело исследователей к созданию всевозможных световых датчиков и матрицы фотокамеры.

Денис Баранов — младший научный сотрудник Московского физтеха, поясняет, что для изготовления таких датчиков используют материалы почти со стопроцентным светопоглощением. Это необходимо для того, чтобы энергия фотонов при столкновении с поверхностью, вызывала колебания элементарных частиц и преобразовывали световую энергию в тепловую. Конечно, с этой задачей лучше всего справлялись темные непрозрачные материалы. Никому и в голову не приходило использовать для этой цели, например, стекло.

Ученые физики в России и зарубежном решили сломать стереотип и поставили опыты с прозрачным материалом. В ходе опыта они заметили, что при прохождении светового луча сквозь прозрачный материал электромагнитное поле световых частиц может изменится определенным образом и тогда экспериментальный материал начинает поглощать энергию световых частиц.

Например, если стремительно увеличивать яркость света, то вся энергия останется внутри этого материала, постепенно аккумулируясь в нем. Со стороны это выглядит как внезапное потемнее предмета и потеря им прозрачности.

Физики объясняют это явление тем, что рассеянные световые волны как обычно пытаются пройти сквозь прозрачный материал, но накладываются одна на другую и взаимоуничтожаются, поэтому, вся энергия остается в этом материале.

Полученный эффект кратковременен. Он исчезает, как только воздействие на материал прекращается.

Физики говорят, что это явление само по себе интересно. А применить его можно в той же оптике, создав для компьютеров оптическую память. Эта кладезь данных будет в состоянии хранить информацию без расхода энергии, а получить в нужный момент необходимые данные тоже не составит труда. Также ученые надеются с помощью этого открытия создать сверхмощные солнечные батареи и идеальные световые датчики.

В руках российских физиков прозрачные материалы превращаются в светонепроницаемые

Разработкой этого явления занимались не только московские ученые, в проекте принимали участие физики Санкт-Петербурга с Университетов ИТМО, их коллеги из США и Швеции.