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

Меланжевые войны Меланжевые войны

Выгодно ли превращать ресурсы в оружие

N+1
Топ-5 автоподстав. Видеопримеры и разбор от экспертов Топ-5 автоподстав. Видеопримеры и разбор от экспертов

Разбираемся, какими способами пользуются мошенники для обмана водителей

РБК
Британские ученые превратили жирберги (отбросы из канализации) в парфюм! Британские ученые превратили жирберги (отбросы из канализации) в парфюм!

Ученые превратили отбросы из канализации в косметику и парфюм

ТехИнсайдер
Остров русских Остров русских

Что Россия могла бы делать сама?

Weekend
Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке

Более 100 лет назад на ферме Андреаса Грубера произошла страшная трагедия

ТехИнсайдер
Семь фильмов по мотивам книг — с весенним настроением Семь фильмов по мотивам книг — с весенним настроением

Cемь отличных фильмов с весенним настроением, снятых по мотивам популярных книг

СНОБ
Антидождь для автомобиля — что это за средство и как оно работает Антидождь для автомобиля — что это за средство и как оно работает

Как работает антидождь для автомобиля и как его выбрать?

РБК
Бургер не пройдет! Бургер не пройдет!

Чем заменить фастфуд в рационе, чтобы было так же вкусно

Лиза
Лев Толстой, секс и рекомбинация — продолжении серии «Зачем живые любят друг друга» Лев Толстой, секс и рекомбинация — продолжении серии «Зачем живые любят друг друга»

Рассматриваем роль секса в жизни Льва Николаевича Толстого

СНОБ
7 признаков повышенного уровня сахара в крови 7 признаков повышенного уровня сахара в крови

Три важных параметра, которые нужно контролировать, чтобы жить долго

Популярная механика
Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении Некоторых кельтов из Вероны заподозрили в альпийском происхождении

Биоархеологи исследовали останки 49 индивидов, живших в III–I веках до нашей эры

N+1
Физики проверили теорию с помощью колебаний гелиевого конденсата Физики проверили теорию с помощью колебаний гелиевого конденсата

Физики поставили новый рекорд точности

N+1
«Самая высокооплачиваемая ниша индустрии»: Зоя Чернавина о перманентном макияже «Самая высокооплачиваемая ниша индустрии»: Зоя Чернавина о перманентном макияже

Зоя Чернавина — о том, как найти «своего» мастера перманентного макияжа

Cosmopolitan
Правила жизни Эди Седжвик Правила жизни Эди Седжвик

Правила жизни Эди Седжвик — модели, актрисы и музы Энди Уорхола

Esquire
Как правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца Как правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца

Как при выборе собаки оценить её характер и поведение

Популярная механика
Правильный пирсинг сосков: 11 советов тем, кто решился проколоть грудь Правильный пирсинг сосков: 11 советов тем, кто решился проколоть грудь

Что нужно знать, прежде чем сделать себе пирсинг сосков?

VOICE
Психологи выяснили, почему криптовалюта привлекает психопатов и садистов Психологи выяснили, почему криптовалюта привлекает психопатов и садистов

Почему криптовалюта интересует людей с выраженными качествами «темной тетрады»

Psychologies
Робингудская «почемучка» Робингудская «почемучка»

Отвечаем на наиболее распространённые вопросы о Робин Гуде и Средних веках

Дилетант
Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий

Во время войн уязвимые группы становятся жертвами нарушения прав человека

Forbes
Длина Длина

Не все тренчи обеспечат тебе эффектные весенние образы

Cosmopolitan
Живые и призраки Живые и призраки

«Post mortem»: хоррор о последствиях Первой мировой

Weekend
«Изумление было полным»: что сказали немцы, когда увидели советские танки «Изумление было полным»: что сказали немцы, когда увидели советские танки

Какими видели и как оценивали советские танки наши противники

ТехИнсайдер
«Вымершая» австралийская орхидея 22 года скрывалась под другим именем «Вымершая» австралийская орхидея 22 года скрывалась под другим именем

Орхидея Prasophyllum morganii считалась вымершей почти 90 лет назад

N+1
Магнитное поле сделало спин-обменную связь между калием и гелием сильной Магнитное поле сделало спин-обменную связь между калием и гелием сильной

Физики показали сильную спин-обменную связь между ядрами калия и гелия-3

N+1
Промывка двигателя — что это такое, составы, когда требуется Промывка двигателя — что это такое, составы, когда требуется

Загрязнения могут привести к поломке двигателя, поэтому необходима его промывка

РБК
От физики до психики От физики до психики

Как на самом деле влияет на наше здоровье кишечник (и чем мы можем ему помочь)

Лиза
Роторно-поршневой двигатель на ВАЗ: как в СССР создавали «Жигули» для КГБ Роторно-поршневой двигатель на ВАЗ: как в СССР создавали «Жигули» для КГБ

Роторно-поршневой двигатель за годы существования оброс слухами и легендами

ТехИнсайдер
Ругательская уздечка: как наказывали в Средневековье сплетниц Ругательская уздечка: как наказывали в Средневековье сплетниц

Законы несколько веков назад нередко бывали странными

Cosmopolitan
Эта диета Алины Кабаевой поможет тебе сбросить 10 кг всего за месяц Эта диета Алины Кабаевой поможет тебе сбросить 10 кг всего за месяц

Диета Кабаевой, которая поможет похудеть

Cosmopolitan
Кроме шуток: что поменяется в Twitter с приходом Маска и чего боятся его сотрудники Кроме шуток: что поменяется в Twitter с приходом Маска и чего боятся его сотрудники

К концу прошлой недели сотрудники Twitter стали высказывать свои опасения

Forbes
Открыть в приложении