Vedci našli spôsob, ako možno „uväzniť“ svetlo. Objav má veľký potenciál!
Na TU Wien a Hebrejskej univerzite v Jeruzaleme bola vyvinutá „svetelná pasca“, ako "uväzniť svetlo". To umožňuje dokonalo absorbovať svetlo aj v prípade tých najtenších materiálov.
Svetlo, ktoré dopadá na Zem, je prakticky nevyčerpateľným zdrojom energie. Na to, aby sme ho ale vedeli efektívne využiť, tak ho musia materiály čo najviac absorbovať a následne ho je potrebné spracovať. A hoci sa tento proces zdá ako jednoduchý, tak opak je pravdou. To by ale mohol zmeniť objav vedcov viedenskej a hebrejskej univerzity, píše portál vysokej školy.
Vedci našli trik, ako môžu „uväzniť“ svetlo
Výskumníci došli na trik, ako možno zefektívniť absorpciu svetla a to aj v prípade tých najtenších materiálov. Za týmto účelom vytvorili „lapač svetla“ pomocou zrkadiel a šošovky, v ktorých je svetelný lúč nasmerovaný do kruhu a potom na seba superponovaný – presne takým spôsobom, že sa lúč svetla sám zablokuje a už nemôže opustiť systém. Svetlo v dôsledku toho nemá inú možnosť, ako sa nechať pohltiť tenkou vrstvou materiálu, iná cesta von totiž neexistuje.
Za týmto nápadom stojí prof. Ori Katz z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme a konceptualizoval ho prof. Stefanom Rotter z TU Wien.
„Absorpcia svetla je jednoduchá, keď narazí na pevný predmet,“ hovorí prof. Stefan Rotter z Ústavu teoretickej fyziky na TU Wien. Ďalej dopĺňa: „Tlstý čierny vlnený sveter dokáže ľahko absorbovať svetlo. Ale v mnohých technických aplikáciách máte k dispozícii len tenkú vrstvu materiálu a chcete, aby sa svetlo absorbovalo presne v tejto vrstve.“
Pre lepšiu predstavu, ako vyzerá lapač svetla, ktorý zostrojili vedci, si môžete pozrieť vizualizáciu konceptu nižšie.
Normálne by sa väčšina dopadajúceho svetelného lúča odrazila. V dôsledku presne vypočítaných interferenčných efektov však dopadajúci svetelný lúč interferuje so svetelným lúčom odrazeným späť medzi zrkadlá, takže odrazený svetelný lúč je nakoniec úplne absorbovaný.
Neprehliadnite
Vedci ďalej vysvetľujú, že už tu boli pokusy, ako zlepšiť absorpciu materiálov. Napríklad materiál vložili medzi dve zrkadla, pričom svetlo zakaždým prechádzalo materiálom. Na tento účel však zrkadlá nesmú byť dokonalé – jedno z nich musí byť čiastočne priehľadné, inak svetlo vôbec neprenikne do priestoru medzi dvoma zrkadlami. To však tiež znamená, že vždy, keď svetlo dopadne na toto čiastočne priehľadné zrkadlo, časť svetla sa stratí.
Helmut Hörner z viedenskej univerzity ďalej vysvetľuje, že aj v tomto prípade používajú čiastočne prehľadne zrkadlo. Ale je tam jedno ALE. Tým je smerovanie svetla, aby presne rušilo svetelný lúč odrazený priamo v prvom zrkadle. To vytvára jednosmernú ulicu pre svetlo – svetelný lúč môže vstúpiť do systému, ale potom už nemôže uniknúť kvôli superpozícii odrazenej časti a časti vedenej systémom v kruhu. To umožňuje pohltiť energiu svetla aj tenkým a slabým absorbérom.
Komentáre