據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,由來(lái)自西班牙和美國(guó)的科學(xué)家組成的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)宣布,他們發(fā)現(xiàn)了光的一種新特性——自扭矩,這種特性以前未被任何人預(yù)測(cè)過(guò)。發(fā)表于《科學(xué)》雜志的這項(xiàng)最新研究將催生能操控極微小材料的新設(shè)備。
光擁有的一些眾所周知的特性,如波長(zhǎng)、自旋等。同時(shí),光也可以扭曲,這種屬性被稱為角動(dòng)量。
科學(xué)家們認(rèn)為,擁有高度結(jié)構(gòu)化角動(dòng)量的光束具有軌道角動(dòng)量(OAM),他們將這種光束稱為渦旋光束。渦旋光束看起來(lái)就像一個(gè)圍繞共同中心旋轉(zhuǎn)的螺旋,當(dāng)其撞擊一個(gè)平坦表面時(shí),它們看起來(lái)像甜甜圈那樣的圓環(huán)。在新研究中,研究人員用具有軌道角動(dòng)量的光束進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn),這種光的行為方式前所未有。
他們首先朝氬氣云發(fā)射兩束激光,這樣做迫使光束重疊,它們連接起來(lái)并作為單個(gè)光束從氬氣云的另一側(cè)釋放出來(lái),結(jié)果形成了一種渦旋光束。研究人員想弄清,如果激光擁有不同軌道角動(dòng)量且它們稍微不同步時(shí)會(huì)發(fā)生什么。實(shí)驗(yàn)最終產(chǎn)生了一束看起來(lái)像開瓶器、且扭曲情況逐漸變化的光束。當(dāng)這束光撞到一個(gè)平坦表面時(shí),它看起來(lái)像一輪新月。
研究人員指出,從另一個(gè)角度來(lái)看,光束前面的單個(gè)光子圍繞其中心軌道運(yùn)行的速度比其后面的光子慢,他們將新屬性稱為自扭矩。這一屬性此前從未被人預(yù)測(cè)過(guò)。
研究人員認(rèn)為,使用他們的技術(shù)應(yīng)該可以調(diào)制光的軌道角動(dòng)量,其調(diào)制方式與通信設(shè)備中調(diào)制頻率的方式非常相似,這有望催生能操縱極微小材料的新型設(shè)備。
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