原標(biāo)題:科學(xué)家首次觀測(cè)到有角度的加速光
自然法則明確:光線必須沿著直線前進(jìn)且有一定的速度。如今,南非約翰內(nèi)斯堡的維特沃特斯蘭德大學(xué)研究人員證明,激光可以沿著螺旋路徑穿越空間,能在射向遠(yuǎn)方的時(shí)候加速和減速。這是科研人員第一次觀測(cè)到有角度的加速光,可能帶來借助此類特殊結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的新應(yīng)用。
維特沃特斯蘭德大學(xué)物理學(xué)院教授安德魯·福比斯和實(shí)驗(yàn)室工作人員在《物理評(píng)論A輯》雜志網(wǎng)絡(luò)版發(fā)表的論文中給出了上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)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(shí)性。這種角加速可以被一個(gè)單參數(shù)控制,這個(gè)參數(shù)可以隨時(shí)用一個(gè)刻入數(shù)字全息圖的標(biāo)準(zhǔn)液晶顯示屏來調(diào)整,這塊顯示屏比家用液晶電視屏還要小。研究小組創(chuàng)建的能展示有趣物理屬性的復(fù)雜光線,可以用來探索一系列實(shí)際應(yīng)用。
福比斯解釋說:“我們的角加速依靠軌道角動(dòng)量,即所謂的‘扭曲光’現(xiàn)象?!卑巡ㄇ肮馀で陕菪螤詈?,光線就能承載軌道角動(dòng)量。在非恒定速度中的光旋轉(zhuǎn)導(dǎo)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。之后經(jīng)螺旋路徑通過空間,螺旋就像發(fā)條一樣旋緊導(dǎo)致光可以被加速,松懈之后又形成減速。有意思的是,通過如此這般“扭麻花”,自然地給光場(chǎng)提供了附加動(dòng)量,導(dǎo)致其加速旋轉(zhuǎn)。
福比斯本人今年3月加入維特沃特斯蘭德大學(xué)物理學(xué)院,他本意是要促進(jìn)新的結(jié)構(gòu)光源實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),專注于用數(shù)字全息圖創(chuàng)建自定義光場(chǎng)。此前,他和團(tuán)隊(duì)成員就成功證明了光線可以被旋轉(zhuǎn)。目前,該團(tuán)隊(duì)希望將角加速光這一新的光學(xué)領(lǐng)域的有趣工具,用于研究基本物理過程,例如用光驅(qū)動(dòng)微流體流動(dòng)等。(房琳琳)
(來源:科技日?qǐng)?bào))