Физики исследовали ветвление световых лучей в мыльных пленках

N+1Наука

Ветвление света в мыльной пленке оказалось чувствительно к когерентности

Марат Хамадеев

Anatoly Patsyk et al. / Physical Review X, 2022

Израильские физики исследовали ветвление световых лучей в мыльных пленках. Они показали, что на этот процесс существенное влияние оказывает степень пространственной когерентности света. При ее исчезновении, однако, ветвление не исчезает, что свидетельствует о сложном механизме его формирования. Исследование опубликовано в Physical Review X.

Распространение волн можно на качественном уровне понять с помощью принципа Гюйгенса — Френеля. В его рамках все точки волнового фронта рассматриваются в качестве когерентных вторичных источников. Источники испускают сферические волны, участвующие в многолучевой интерференции, на основании которой формируется следующий волновой фронт. С помощью таких построений можно объяснить, почему в пустом пространстве или в оптически однородной среде сферический фронт волны будет оставаться таковым, а плоский фронт конечной длины — расширяться и расфокусироваться.

Если же среда сильно разупорядочена, то случайным будет и фронт прошедшей через него волны. Формируемая такими волнами случайная интерференционная картина называется спеклом. Спеклы можно увидеть, если посветить лазерным лучом на шероховатую поверхность или пропустить его через оптически-флуктуирующий раствор. Спекл-интерферометрия нашла применение в диагностике материалов, а также в микроскопии и астрономии.

Существует и промежуточный режим распространения волн. Он встречается в слабо разупорядоченных средах, в которых масштабы неровностей сильно превышают длину волны. В этом случае распространение волны напоминает молнию, дерево или дельту реки, отсюда и название этого явления: разветвленное течение (branched flow). Впервые оно наблюдалось для электронных волн в двумерном электронном газе, позднее — для микроволн в резонаторах, а совсем недавно — для света в тонких мыльных мембранах (хотя первые попытки наблюдения оптического ветвления вне контекста феномена датируются 2003 годом). Примечательно, что во всех случаях волны имели когерентный характер, в то время как предложенная для их описания

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Жидкий свет сымитировал черную дыру Жидкий свет сымитировал черную дыру

Как ученые заставили поток поляритонов вести себя подобно черной дыре

N+1
Как живет один из лучших футболистов мира: спит на одном боку, тренируется с женой и начинает прием пищи с десерта Как живет один из лучших футболистов мира: спит на одном боку, тренируется с женой и начинает прием пищи с десерта

Секреты Роберта Левандовски из «Баварии»

Maxim
Северный олень добрался до испанской Атапуэрки не меньше 243 тысяч лет назад Северный олень добрался до испанской Атапуэрки не меньше 243 тысяч лет назад

Испанские ученые обнаружили в Атапуэрке зуб северного оленя времен оледенений

N+1
Яйцо Дориана Грея Яйцо Дориана Грея

«Скрежет»: орнитологический кошмар, помноженный на «Портрет Дориана Грея»

Weekend
Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов

Уделять время искусству может быть так же важно, как готовиться к экзаменам

ТехИнсайдер
20 важных открытий XXI века 20 важных открытий XXI века

Мы умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли

Вокруг света
Страшно красивые: 9 ядовитых цветов для собак Страшно красивые: 9 ядовитых цветов для собак

Если вы хозяин собаки, то вы должны знать, что некоторые растения токсичны

Популярная механика
Щуркины рассветы Щуркины рассветы

Ракшеобразные — птицы с широчайшим цветовым диапазоном оперения

Наука и жизнь
Деловое гостеприимство: как начать бизнес в Грузии Деловое гостеприимство: как начать бизнес в Грузии

Грузия — привлекательное место для релокации компаний из России

Forbes
Екатерина Олькина: «Внутри каждого из нас живет дракон» Екатерина Олькина: «Внутри каждого из нас живет дракон»

Однажды я задумалась о том, надо ли пытаться быть хорошей и всем нравиться

Коллекция. Караван историй
5 лучших книг Виктора Пелевина: подборка, которую должен прочитать каждый 5 лучших книг Виктора Пелевина: подборка, которую должен прочитать каждый

Самые крутые романы Виктора Пелевина

Популярная механика
Поворотный момент: как справиться с финансовыми потерями Поворотный момент: как справиться с финансовыми потерями

Финансовый кризис может стать поворотным моментом в жизни

Forbes
Первобытные быки не дали зарасти лесом окрестностям Стоунхенджа Первобытные быки не дали зарасти лесом окрестностям Стоунхенджа

Ученые исследовали образцы отложений с мезолитической стоянки Блик-Мид

N+1
Многозадачный белок cформировал медные зубы глицер Многозадачный белок cформировал медные зубы глицер

Почему зубы морских червей по прочности похожи на бронзу

N+1
25 лучших фильмов о любви: подборка, которую стоит посмотреть 25 лучших фильмов о любви: подборка, которую стоит посмотреть

Представляем 25 отличных фильмов о любви. Спорим, вы смотрели далеко не все!

Популярная механика
Пора расстаться: как я понял, что это единственный выход Пора расстаться: как я понял, что это единственный выход

Истории, в которых отразились наиболее частые причины расставания

Psychologies
Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе Голоса в голове: что такое субличности и как они меняют наше представление о себе

Отрывок из книги «Мои разные «я» — Ричард Шварц бросает вызов теории «мономозга»

Forbes
«Нейромифология»: Почему распространенное понимание мира нейронаук не соответствует действительности «Нейромифология»: Почему распространенное понимание мира нейронаук не соответствует действительности

Отрывок из книги Феликса Хаслера «Нейромифология»

N+1
12 лайфхаков для счастливой жизни с котом 12 лайфхаков для счастливой жизни с котом

Как с помощью минимальных усилий сделать так, чтобы кота все устраивало

Maxim
Как повара экономили на продуктах в столовых СССР —  и этого никто не замечал! Как повара экономили на продуктах в столовых СССР —  и этого никто не замечал!

Хлеще домохозяек в СССР хитрили только повара столовых

Cosmopolitan
Крутящий момент двигателя: на что влияет и почему он так важен Крутящий момент двигателя: на что влияет и почему он так важен

Что такое крутящий момент двигателя как он связан с мощностью

РБК
Вечнозеленый герой мифов: правда и вымысел о можжевельнике Вечнозеленый герой мифов: правда и вымысел о можжевельнике

Можжевельник упоминается в легендах и обладает множеством удивительных свойств

Вокруг света
Из проститутки в пираты и другие 10 необычных фактов из жизни Homo sapiens Из проститутки в пираты и другие 10 необычных фактов из жизни Homo sapiens

Уточки путешественницы, разрешение на бороду и другие интересные факты из жизни

Популярная механика
«Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора» «Планета свалок: Путешествия по многомиллиардной индустрии мусора»

Отрывок из книги Адама Минтера о том, как устроен мир переработки

N+1
Где взять энергию Где взять энергию

Простые и эффективные способы, которые помогут подзарядить внутренние батарейки

Лиза
БАЗАР сказал БАЗАР сказал

Группа «БАЗАР» — это «очень плохой стартап», но чертовски хорошая музыка

ЖАРА Magazine
30 колоссальных образцов промышленной техники: как работают гиганты индустрии 30 колоссальных образцов промышленной техники: как работают гиганты индустрии

Туда, где работают эти монстры, людей стараются не пускать

ТехИнсайдер
Кем ты будешь, когда вырастешь: чем молодые предприниматели могут помочь подросткам Кем ты будешь, когда вырастешь: чем молодые предприниматели могут помочь подросткам

Молодые предприниматели делятся опытом с подростками и помогают им найти себя

Forbes
Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом

Обыкновенные циклуры пользуются большой популярностью у туристов

N+1
«В меня влюбился друг мужа, а я сделала ему больно» «В меня влюбился друг мужа, а я сделала ему больно»

Приставать к жене друга недопустимо. Но что делать, если ты в нее влюблен?

Psychologies
Открыть в приложении