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

Робопчелу научили садиться по-комарьи Робопчелу научили садиться по-комарьи

Инженеры разработали шасси для миниатюрного орнитоптера RoboBee

N+1
6 особенностей уверенных в себе женщин 6 особенностей уверенных в себе женщин

Какие качества помогают женщинам идти по жизни с гордо поднятой головой?

Psychologies
Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций

Секвенирование ДНК как способ быстрого и неинвазивного анализа биомов

N+1
Куда ни кинь, всюду Кын Куда ни кинь, всюду Кын

«Подельники»: закон в отдельно взятой деревне

Weekend
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Что на самом деле вызывает заболевания сердца и сосудов

kiozk originals
5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише 5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише

Книги, которые запросто справятся с ролью инструктора по достижению успеха

Популярная механика
Загадочные письма Серклвилля: как один человек держал в страхе целый город Загадочные письма Серклвилля: как один человек держал в страхе целый город

История о любителе шпионить за людьми

Cosmopolitan
Интервальное голодание с умом: 6 ошибок, которые помешают худеть Интервальное голодание с умом: 6 ошибок, которые помешают худеть

Система интервального голодания подкупает своей простотой

VOICE
7 женщин, которые уверены, что их свекрови явились прямиком из ада 7 женщин, которые уверены, что их свекрови явились прямиком из ада

Конфликты с родителями второй половины оказываются самыми злыми и неразрешимыми

Cosmopolitan
Марсотрясения связали с активностью магмы в верхней мантии Марсотрясения связали с активностью магмы в верхней мантии

Сейсмограф SEIS зафиксировал 47 новых марсотрясений

N+1
Биологи разрешили самцам жаб-арлекинов сидеть на самках 138 дней Биологи разрешили самцам жаб-арлекинов сидеть на самках 138 дней

Биологи изучили брачное поведение жаб-арлекинов Atelopus laetissimus

N+1
«Муж угрожает суицидом и пугает нас с ребенком» «Муж угрожает суицидом и пугает нас с ребенком»

Что делать, если муж противостоит разводу?

Psychologies
Метеорологи научились предсказывать аномальную жару на море в течение сезона Метеорологи научились предсказывать аномальную жару на море в течение сезона

Морскими волнами тепла называют периоды экстремально высокой температуры воды

N+1
6 ликов Москвы: как менялся город при разных правителях 6 ликов Москвы: как менялся город при разных правителях

История Москвы: шесть сменяющих друг друга городов

Вокруг света
Как устроен российский самоходный лазерный комплекс 1К17 «Сжатие» Как устроен российский самоходный лазерный комплекс 1К17 «Сжатие»

Зачем «лазерному танку» шестнадцать «глаз»

ТехИнсайдер
Цветы на срез Цветы на срез

Какие факторы сдерживают развитие цветочного бизнеса

Агроинвестор
Как посевной инвестор Анна Фан создала лучшее в мире портфолио из стартапов Как посевной инвестор Анна Фан создала лучшее в мире портфолио из стартапов

Анна Фан умеет разглядеть потенциал стартапа в самом начале его пути

Forbes
Почему Юнг в моде в сложные времена, в том числе в наши дни Почему Юнг в моде в сложные времена, в том числе в наши дни

Почему идеи Густава Юнга сегодня в моде?

Psychologies
Кристиан Гайи: «Би-боп». Отрывок из повести «Последняя любовь» Кристиан Гайи: «Би-боп». Отрывок из повести «Последняя любовь»

Отрывок из «Последней любви» о музыканте, которому осталось жить пару дней

СНОБ
Что лучше есть, если повышен сахар в крови: полезные продукты Что лучше есть, если повышен сахар в крови: полезные продукты

Чем опасны йогурты и какие напитки наиболее безопасны?

Популярная механика
Как заставить себя бросить курить? Как заставить себя бросить курить?

Почему тяга к курению так устойчива и как ее побороть?

Psychologies
Как у Альбы и Бекхэм: эта обувь бесповоротно вышла из моды — не повтори ошибки! Как у Альбы и Бекхэм: эта обувь бесповоротно вышла из моды — не повтори ошибки!

Где идеальную пару точно искать не стоит — в этих главных антитрендах весны

Cosmopolitan
Топ-7 самых популярных независимых российских авторов по версии «ЛитРес» Топ-7 самых популярных независимых российских авторов по версии «ЛитРес»

Рейтинг самых популярных российских digital-авторов

РБК
«Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка «Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка

Монолог бывшего руководитель контент-маркетинга в «Тинькофф»

VC.RU
Домой из «Дома-2» Домой из «Дома-2»

«Нереалити»: русская провинция в сериале Анны Пармас

Weekend
7 ошибок в макияже, которые зрительно уменьшают твои глаза: не делай так! 7 ошибок в макияже, которые зрительно уменьшают твои глаза: не делай так!

Какие приемы в макияже визуально уменьшают глаза?

VOICE
Джинсы и жвачка: как магазин «Березка» стал болью и мечтой советских людей Джинсы и жвачка: как магазин «Березка» стал болью и мечтой советских людей

Русское слово, написанное латиницей, было райским островком – целой эпохой

Cosmopolitan
Задача разработчиков: для чего нужно прототипирование интерфейсов Задача разработчиков: для чего нужно прототипирование интерфейсов

Что такое прототипирование интерфейсов и с какой целью используется?

Популярная механика
Мотоцикл с русскими корнями: 13 интересных фактов о легендарном Harley-Davidson Мотоцикл с русскими корнями: 13 интересных фактов о легендарном Harley-Davidson

Harley-Davidson вряд ли стал бы легендой, если бы не издатели русского журнала

Вокруг света
Совсем седая! Как состарилась голливудская красотка, бывшая жена Николаса Кейджа Совсем седая! Как состарилась голливудская красотка, бывшая жена Николаса Кейджа

Время не щадит никого — посмотри, как Патриция Аркетт выглядит сейчас!

VOICE
Открыть в приложении