【牽引光束非結構化光】

八方

【牽引光束非結構化光】

 

吸引力：油滴在光束

在佛羅里達州和新加坡的研究人員已經產生拖動對象的方法，他們認為可能會導致新的顯微技術，流體的表面上。

該團隊已經表明，其“牽引光束”可以操縱對象在宏觀距離沿選定的接口兩種材料不同的折射率。

推和拉

雖然科幻長期以來津津樂道的故事，不幸的船隻被拖入他們的厄運牽引光束，更良性的野心物理學家包括光學顯微顆粒在生物醫學實驗和化學工程。

任何科學家試圖製造一個有吸引力的輻射力具有抗衡的事實，光子攜帶的勢頭，當粒子吸收一個光子，它必須吸收那氣勢，粒子推離光源。但是，如果物體不吸收輻射嗎？

如組 PavelZemánek的在捷克共和國科學院科學儀器研究所的照射物體對稱軸斷，使他們散射光前進，讓他們走回光源反沖勢頭。

其他研究人員如 大衛·格里爾的團隊 在紐約大學已經創建了“光傳送帶” - 向後移動光學陷阱流捲軸對象。

這些都是近似的，但是，真正的牽引光束，這將使用一個單一的，非結構化的光束拉對象。

在 新的研究，成員 阿里斯蒂德Dogariu的在佛羅里達中央大學的研究小組，在新加坡國立大學的同事們一起，表明簡單的，非結構化的光傳遞從流體低折射率較高的折射率透明物體懸浮在界面上，背對著拉光源。

在19世紀晚期，數學家赫爾曼·閔可夫斯基表明，光子的動量增加比例為介質的折射率，通過它傳播增加。

如果透明的對象被暫停，這兩種介質之間的界面，光子退出該對象具有更大的動量比對條目。

以節省動力，因此，在界面處的對象必須在相反的方向上拉光子流，無論對象本身的折射率。這種光子力將遠遠太弱，無法克服表面張力，實際上是免費的，從接口的對象。

光子力量

這是非常困難的，採取浮動的物體表面上的流體，要么拉出來的液體或推它分解成流體，Dogariu解釋。

可以產生實際效果，但是，如果該對象被照亮以斜角接口，在這種情況下光子仍然通過從一個較低的更高的折射率的介質的對象，但有一個橫向分量的所得力。

這種橫向分量可以用來拉沿界面的對象。

研究人員測試了斜向照射油滴表面上的水。

他們發現，液滴內的光束的照射點呈現出明顯的運動，而向著光源不亮的液滴顯示，平均來說，沒有這樣的運動。

儘管這一事實，即它只能拉出周圍的物體在兩種流體之間的界面處，Dogariu相信，這項研究可能有重要的應用。

許多系統的性能幾乎確定它們的接口，從細胞生物學的膠體系統，他說。

我們實際上是能夠操縱這些接口的特性與光學勢力。

他列舉了光學分揀作為一個主要應用。

所有的顆粒會吸收一些光子通過，當粒子吸收一個光子，而不是發送它，它會推而不是拉。

如果你有兩個品種，有不同程度的吸收，他們都會有不同的表面上的絕對速度，他說。

格里爾，誰沒有參與這項工作，更多的是持懷疑態度的潛在直接應用工作。

他指出，類似的技術稱為光泳現象已經存在，各種懸浮顆粒根據它們是多麼推輻射。

他還擔心，如果粒子吸收輻射，他們將散熱，這可能導致破壞運動的流體力學效應。

儘管如此，他好奇的基本物理的研究，認為它可能會導致進一步的工作有趣。

媒體已經在很大程度上被忽視了在這個過程中，擴大了牽引光束，他說。

本文介紹的想法，你可以使用介質作為這一進程的一部分。
 

該研究成果發表在 自然光子學。

作者簡介

蒂姆·沃根是一個總部設在英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/aug/13/tractor-beam-produced-with-unstructured-light