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

«Конец Мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев» «Конец Мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев»

Как наших предков заподозрили в истреблении мегафауны

N+1
Полезные привычки для здоровья мозга: 5 советов, к которым стоит прислушаться Полезные привычки для здоровья мозга: 5 советов, к которым стоит прислушаться

Отрывок из книги Джона Рэндольфа «Таблетка для мозга»

Популярная механика
В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
«Я заботился о своих партнершах, а они от меня уходили» «Я заботился о своих партнершах, а они от меня уходили»

Как корректно проанализировать собственные отношения?

Psychologies
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
Сила природы Сила природы

Куда отправиться, чтобы увидеть самые красивые места России

Forbes Life
Гай Фокс и Пороховой заговор: как появился самый узнаваемый символ протестов Гай Фокс и Пороховой заговор: как появился самый узнаваемый символ протестов

Вспоминаем, как образ Гая Фокса был увековечен в поп-культуре

Esquire
Самые первые: достойная фантастика о вехах освоения космоса Самые первые: достойная фантастика о вехах освоения космоса

Фантастические книги о первых свершениях на ниве освоения космоса

Популярная механика
Как быстро похудеть: 6 продуктов, с которыми лишний вес уходит быстрее Как быстро похудеть: 6 продуктов, с которыми лишний вес уходит быстрее

Не надо есть меньше — надо есть правильно!

Популярная механика
Королевское искушение: 5 блюд марокканской кухни Королевское искушение: 5 блюд марокканской кухни

В марокканской кухне экстравагантно сочетаются разные вкусы

Вокруг света
Она написала убийство: восемь лучших сериалов и фильмов по книгам Агаты Кристи Она написала убийство: восемь лучших сериалов и фильмов по книгам Агаты Кристи

Лучшие экранизации романов и рассказов Агаты Кристи

Forbes
Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику

Как Владимир Жириновский показывал, что «так можно» всей стране

Forbes
«Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом «Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом

Биография величайшего специалиста в области математической физики всех времен

Вокруг света
Не может даже улыбнуться: как девушка с лицевым параличом стала моделью Не может даже улыбнуться: как девушка с лицевым параличом стала моделью

24-летняя Тайла Клемент страдает от редкого заболевания

Cosmopolitan
Режут? Терпи! 5 самых болезненных пластических операций Режут? Терпи! 5 самых болезненных пластических операций

Красота — страшная сила, которая иногда требует страшного терпения

VOICE
Отец киборгов: как нейроученый вживлял электроды в мозг и вернул речь парализованному Отец киборгов: как нейроученый вживлял электроды в мозг и вернул речь парализованному

Как Филип Кеннеди пытался взломать нейронный код речи

Forbes
Что испытывают люди с тревожным расстройством Что испытывают люди с тревожным расстройством

Взгляните на состояние постоянной тревоги изнутри

Psychologies
Пиррова победа или победоносное поражение? Пиррова победа или победоносное поражение?

Истоки Советско-финляндской войны следует искать в предвоенной истории отношений

Дилетант
Веселящий газ позволил получать фенолы каталитически Веселящий газ позволил получать фенолы каталитически

Химики научились использовать выбросы веселящего газа в каталитических реакциях

N+1
«24 часа Ле-Мана»: последняя гонка самого печально известного пилота в истории автоспорта «24 часа Ле-Мана»: последняя гонка самого печально известного пилота в истории автоспорта

Событие, которое стало крупнейшей гоночной катастрофой в истории

Вокруг света
В каких продуктах больше всего скрытого сахара: бдительность не повредит В каких продуктах больше всего скрытого сахара: бдительность не повредит

В каких продуктах много «тайного» сахара

Популярная механика
Как стресс влияет на репродуктивную систему: 5 научных фактов Как стресс влияет на репродуктивную систему: 5 научных фактов

Взаимосвязь стресса и фертильности изучается во всем мире уже много лет

Psychologies
6 продуктов для здоровья кишечника: почему они важны 6 продуктов для здоровья кишечника: почему они важны

В каких продуктах содержится больше всего пробиотиков?

Популярная механика
15 главных когнитивных искажений 15 главных когнитивных искажений

Что такое когнитивные искажения и почему они встречаются у многих из нас?

Psychologies
Нью-йоркская история: почему «Энни Холл» Вуди Аллена — одна из самых умных романтических комедий в истории американского кино Нью-йоркская история: почему «Энни Холл» Вуди Аллена — одна из самых умных романтических комедий в истории американского кино

Чем «Энни Холл» так необычна на фоне классических романтических комедий

Esquire
Как завышенные ожидания убивают отношения: 5 ошибок Как завышенные ожидания убивают отношения: 5 ошибок

Почему мы ждем любви до гроба, а получаем разочарование

Psychologies
Йога для начинающих: 10 простых асан, советы тренера Йога для начинающих: 10 простых асан, советы тренера

Одно из важных преимуществ йоги — ее доступность каждому

РБК
На море штиль, и в сердце камень. В прокат выходит «Закат» скандального режиссера из Мексики Мишеля Франко На море штиль, и в сердце камень. В прокат выходит «Закат» скандального режиссера из Мексики Мишеля Франко

«Закат» Мишеля Франко — кино об экзистенциальной усталости

СНОБ
35 лет: действительно ли я хочу ребенка? 35 лет: действительно ли я хочу ребенка?

Стоит ли заводить детей после 35 лет?

Psychologies
Как выжить, если вам угрожает медведь, акула или волк: порядок действий Как выжить, если вам угрожает медведь, акула или волк: порядок действий

Советы, которые могут спасти вам жизнь при встречи с диким животным

Популярная механика
Открыть в приложении