La a 10-a aniversare a „curcubeului prins” - revoluția luminii lente

În urmă cu 10 ani, fizicianul german Ortwin Hess, în articolul său „Stocarea luminii într-un curcubeu de metamateriale”, a sugerat că lumina ar putea fi încetinită cu materiale noi.

După cum știți, viteza luminii în vid este de aproximativ 300 de mii de km / sec, dar când treceți prin materiale transparente (apă, sticlă), aceasta „încetinește ușor”. Conform calculelor oamenilor de știință, dacă această viteză este redusă cu un factor de milioane, atunci lumina ar putea fi utilizată, de exemplu, pentru a transmite și stoca informații.

Ortvin Hess și colegii săi Cosmas Tsakmakidis și Alan Boardman au propus utilizarea metamaterialelor care nu apar în natură pentru a încetini lumina. Potrivit oamenilor de știință, cu ajutorul lor, nu numai că puteți încetini lumina, ci și o puteți „prinde”.

Procesul de creare a unei capcane curcubeu se bazează pe structuri nanoplasmonice, care prezintă proprietăți atipice speciale atunci când sunt înconjurate de materiale „normale”. Când lumina trece printr-un metamaterial, se confruntă cu un ușor recul la interfața dintre cele două materiale. Aproape același lucru se întâmplă atunci când un schior urcă pe o pantă abruptă acoperită de zăpadă -

există o mică revenire în jos pentru fiecare pas.

În ceea ce privește metametrialul, se întâmplă următoarele: atunci când lumina „se rotește înapoi”, aceasta încetinește treptat, împreună cu toate componentele spectrului său - și fiecare culoare se oprește în punctul său. Drept urmare, curcubeul se găsește într-un fel de „capcană”.

Acest efect de încetinire a luminii rapide are câteva utilizări foarte utile. De exemplu, poate fi folosit ca metodă de transfer de date. Un alt domeniu promițător este imagistica biomedicală. Uneori, pentru a obține o imagine clară, este necesară creșterea intensității fasciculului laser, ceea ce poate duce la distrugerea obiectului în studiu. Prin încetinirea luminii, aceste efecte negative pot fi evitate.