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

Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
41 лайфхак для уборки дома с помощью натуральных средств 41 лайфхак для уборки дома с помощью натуральных средств

Хотите отчистить дом до блеска? Мы собрали все работающие методы в одну статью

Популярная механика
На египетской картине нашли библейский синий На египетской картине нашли библейский синий

Из чего древние египтяне делали редкую краску — библейский синий

N+1
Мужские привилегии: как в Афганистане девочки становятся мальчиками Мужские привилегии: как в Афганистане девочки становятся мальчиками

В афганских семьях, где нет сына, одной из дочерей приходится стать «мальчиком»

Вокруг света
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе

Старение — часть жизни, которую мы не можем остановить, но можем замедлить

Cosmopolitan
Астрономы нашли нового кандидата в самую далекую галактику Астрономы нашли нового кандидата в самую далекую галактику

Свет от этой галактики шел до Земли 13,5 миллиардов лет

N+1
MESSENGER подтвердил существование магнитных бурь на Меркурии MESSENGER подтвердил существование магнитных бурь на Меркурии

Планетологи наблюдала меркурианскую бурю весной 2015 года

N+1
Вторичный рынок жилья стагнирует и тянет на дно продажи новостроек Вторичный рынок жилья стагнирует и тянет на дно продажи новостроек

К началу апреля вторичный рынок жилья практически замер

Forbes
Почти ровесники: как жизнь оказалась ненамного младше Земли Почти ровесники: как жизнь оказалась ненамного младше Земли

Жизнь — почти ровесница нашей планеты

Forbes
Как жили женщины в эпоху викингов Как жили женщины в эпоху викингов

Женщинам в быте викингов отводится значительно меньше места, чем мужчинам

Вокруг света
Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов

Что именно нужно есть, а от чего лучше отказаться для здоровья сердца и сосудов

Популярная механика
Краткая история немецкого искусства XX века Краткая история немецкого искусства XX века

Судьбы трех выдающихся немецких скульпторов XX века сложились по-разному

Weekend
Не мимикой единой Не мимикой единой

Неожиданные привычки, приводящие к морщинам

Лиза
Дорогу осилят Дорогу осилят

Крупным планом — Олег Гаас, Даниил Феофанов, Кузьма Котрелёв, Антон Лобан

OK!
Как Крис Диксон сделал ставку на крипту и стал самым успешным венчурным инвестором Как Крис Диксон сделал ставку на крипту и стал самым успешным венчурным инвестором

Участники Списка Мидаса называют Coinbase одним из лучших своих вложений

Forbes
Кто появился раньше, курица или T-Rex? 20 ошеломляющих фактов, которые вас точно удивят Кто появился раньше, курица или T-Rex? 20 ошеломляющих фактов, которые вас точно удивят

Как спрыгнуть с 89 этажа и остаться в живых, и где раздобыть светящуюся кошку

Популярная механика
«Я записался в добровольческую армию» «Я записался в добровольческую армию»

Еврей-доброволец пишет письмо русским белогвардейцам в оккупированном Париже

Дилетант
Главные ошибки, которые портят вкус еды: вы о них и не догадывались Главные ошибки, которые портят вкус еды: вы о них и не догадывались

Вкусная еда начинается с хороших привычек

Популярная механика
Мудрость прошлого: мысли Сенеки, которые актуальны сегодня Мудрость прошлого: мысли Сенеки, которые актуальны сегодня

Даже спустя две тысячи лет слова Сенеки заставляют задуматься

Psychologies
Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году

Что будет с вакансиями и каким настроением охвачены соискатели?

Forbes
Рубль отыграл падение начала года: что происходит Рубль отыграл падение начала года: что происходит

Станет ли Центробанк ослаблять валютные ограничения?

Forbes
Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта

Почему мысли разбегаются и как не распыляться

Лиза
My Way My Way

Лиза Шакира о диалогах со Вселенной, об упертости и четком ощущении своего пути

OK!
Советская романтика: речные трамвайчики на Москве-реке Советская романтика: речные трамвайчики на Москве-реке

Вспоминаем историю московских речных трамвайчиков

Maxim
Существовавшая не менее 66 миллионов лет структура экосистем исчезнет из-за человека Существовавшая не менее 66 миллионов лет структура экосистем исчезнет из-за человека

U-образная зависимость размера тела от типа питания

N+1
Высокий «Пульс» Высокий «Пульс»

Эдуарду Нетылько удалось стать крупнейшим игроком фармацевтической дистрибуции

Forbes
7 фактов о Великобритании 7 фактов о Великобритании

Куда отправиться за привидениями и почему британские собаки пахнут бергамотом?

Лиза
Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства Технологии в музеях: как антибликовое стекло защищает ценные экспонаты и предметы искусства

Разработка и оформление витрин экспозиции ― важный этап для музейной выставки

Популярная механика
Глиняные косы, синие ногти и губы: как выглядят красавицы туарегов Глиняные косы, синие ногти и губы: как выглядят красавицы туарегов

На Черном континенте живут «синие люди». Так называют туарегов за цвет их одежды

Вокруг света
Открыть в приложении