Kā lāzeru pārvērst par traktora staru

Kā pagājušā gadsimta sākumā atklāja Arturs Komptons un Pīters Ļebedevs, fotonam ir neliels impulss, ko tas var piešķirt visam, ko tas sasniedz. Tagad mēs zinām, ka fotonus var izmantot, lai virzītu jebko no elektroniem līdz saules burām.

Šodien Džuns Čens no Fudaņas universitātes Ķīnā un daži draugi demonstrē pretēju rezultātu, ka arī fotoni spēj vilkt lietas. Citiem vārdiem sakot, viņi ir izstrādājuši, kā radīt atpakaļvilkšanas spēku no uz priekšu virzoša stara.

Čens un draugi saka, ka tas ir iespējams, ja sistēma atbilst diviem nosacījumiem. Pirmkārt, tas darbojas tikai stariem, kuru impulss izplatīšanās virzienā ir mazs, tāpat kā stariem, kas tikai skatās no objekta. Otrkārt, fotoniem vienlaicīgi jāierosina vairāki daļiņas polipoli, kas izkliedē staru kūli.

Ja izkliedes leņķis ir tieši pareizs, kopējais impulss izplatīšanās virzienā var būt negatīvs, kas nozīmē, ka daļiņa tiek velk atpakaļ uz avotu un gaisma kļūst par traktora staru.

To nedrīkst jaukt ar dažādiem optiskā pincetes tipa mehānismiem, kuros starā iesprostotas daļiņas seko gaismas intensitātes gradientam. Šajā gadījumā daļiņas vienmēr sasniedz kādu līdzsvara punktu, kurā intensitāte sasniedz maksimumu.

Čena un viņa jaunais spēks darbojas, ja nav gradienta. Ņemot vērā iespēju, viņu traktora stars aizvilks daļiņu līdz pat avotam.

Tas ir ērts papildu rīks nanomanipulatora triku komplektā. Tas var pavērt jaunas iespējas optiskai mikromanipulācijai, kuras tipiski piemēri ietver daļiņu transportēšanu atpakaļ lielā attālumā un daļiņu šķirošanu, saka Chen un co.

Šis ir teorijas papīrs, tāpēc ir atlicis viens puzles gabals. Tagad viņiem tikai jāparāda, ka viņu traktora sija darbojas.

Atsauce: arxiv.org/abs/1102.4905 : atpakaļgaitas vilkšanas spēks no uz priekšu izplatoša stara

paslēpties