一个隶属于西班牙和美国几家机构的研究小组近期宣布,他们发现了光自扭矩的一种新特性。在他们发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们如何碰巧发现了这种新特性以及它的可能用途。 科学家们早就知道光的波长等性质。最近,研究人员发现,光也可以被扭曲,这一特性被称为角动量。具有高结构角动量的光束被称为轨道角动量(OAM),称为涡旋光束。它们以螺旋的形式围绕着一个共同的中心,当它们撞击一个平面时,就会呈现出甜甜圈的形状。在这项新的研究中,研究人员在研究OAM光束时发现,这种光的行为方式是以前从未见过的。 实验包括向氩气云团发射两束激光,这样做会迫使光束重叠,然后它们连接在一起,从氩气云团的另一边以一束的形式发射出来。结果产生了一种涡旋光束。然后,研究人员想知道,如果激光轨道角动量不同,如果它们稍微不同步,会发生什么。这就产生了一个光束,它看起来像一个螺旋塞钻,螺旋的扭曲度在逐渐变化。当光束击中一个平面时,它看起来像一个新月。研究人员注意到,从另一个角度看,光束前部的单个光子绕其中心旋转的速度比光束后部的光子慢。研究人员立即将这种新特性命名为“自力矩”——这不仅是一种新发现的光的特性,也是一种从未被预测过的特性。 研究人员认为,利用他们的技术来调制光的轨道角动量应该是可能的,其方式与调制通信设备中的频率非常相似。这可能会促进利用操纵极小材料的新型设备的发展。 附: 光的直进性——光在均匀的介质中沿直线传播。 光的反射——入射角和反射角相同 光的折射——光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象为折射 光的全反射——当光线发生全反射的时候,没有折射光线 光的可逆性——入射与反射的可交换性! 光的干涉——干涉现象是波的一种特性。惠更斯1678年提出光是一种波动后,由于得到两列相干光源很不容易,所以波动说很长时间内没有被证明认可。直到1801年,才由英国物理学家托马斯·杨巧妙而简单的解决了相干光源的问题。 光的衍射——如果被一个大小接近于或小于波长的物体阻挡,就绕过这个物体,继续进行。 如果通过一个大小近于或小于波长的孔,则以孔为中心,形成环形波向前传播。 衍射现象可以用惠更斯原理解释. 光电效应 另外光线有质量——只要光是运动的,那么他就有质量。 光是电磁波(如x射线,γ射线)的一种,声音无法在真空中传播,但电磁波能 |
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