(a) Experimentell uppställning som visar huvudkomponenterna, vägen som ljusstrålen följer och bildsystemet. (b) Effektivt brytningsindexlandskap av en tvålfilm rekonstruerad med DNN från en bild av halogenljuset som reflekteras från filmen. (c) BF genererad av en koherent plan våg. (d) BF genererad av en lokaliserad källa kopplad till filmen (fiberspetsen ses till vänster). Kredit:Physical Review X (2022). DOI:10.1103/PhysRevX.12.021007
Ett team av forskare vid Technion-Israel Institute of Technology har genomfört den första experimentella observationen av det förgrenade flödet av rumsligt inkoherent ljus – i det här fallet med flytande diskmedel. I deras artikel publicerad i tidskriften Physical Review X, gruppen beskriver sina experiment med att skina ljus på 2D-prover av flytande diskmedel och deras observationer.
Tidigare forskning har visat att ljus som rör sig genom ett oordnat medium kan leda till förgrening, där en del av en stråle kan ta en väg runt ett objekt medan en annan del av samma stråle kan ta en annan väg. Sådan förgrening kan leda till att ljuskanaler rör sig genom ett givet medium. I detta nya försök använde forskarna flytande diskmedel som medium.
Teamet applicerade flytande diskmedel på en glasplatta (som skapade ett 2D-medium) och lyste sedan ett ljus genom den från en sidokant. De tog bilder från ovan när ljuset rörde sig genom tvålen mot den motsatta kanten. För att förbättra effekten lade forskarna till lite färgämne som blev ljusare när det träffades av mer ljus, vilket applicerades med en optisk fiber.
Genom att studera fotografierna kunde forskarna observera ljuset som först träffade en tät del av tvålen, sedan delade och skapa två kanaler. När ljuset i de två kanalerna träffade andra täta delar av tvålen splittrades de och så vidare och vidare tills ljuset nådde motsatt kant. Forskarna noterar att effekten liknade ett blixtnedslag eller till och med formen av ett floddelta.
Forskarna noterade också att till skillnad från vatten kan ljusflödet färdas i vilken riktning som helst, vilket gjorde att ljuset också kunde resa upp mot kameran. De genomförde också ett experiment som involverade att testa vad som hände när en del av ljuset smälte samman efter att ha splittrats - varav en del var synkroniserade och en del inte. Genom att justera ljuskällan kunde de se att i områden där ljuset var synkroniserat blev det ljusare, medan det i de områden där det inte var synkroniserat blev mörkare på grund av störningar. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
