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

Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер

Инженеры разработали гибкие актуаторы, которые могут плавно деформироваться

N+1
Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету Прыжки на батуте: упражнения, которые помогут подготовиться к лету

Фитнес-тренер Hasttings Александр Хмель расскажет о 5 упражнениях на батутах

Популярная механика
Обнаружено, что верблюжье молоко уменьшает тяжесть астмы Обнаружено, что верблюжье молоко уменьшает тяжесть астмы

Как употребление верблюжьего молока снижает тяжесть астмы

ТехИнсайдер
Физики напечатали порцию Физики напечатали порцию

Ученые разработали идеальную по вкусу кусочек шоколада

Популярная механика
Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны

Почему истории в картинках стали такими популярными по всему миру?

ТехИнсайдер
Как вырастить картофель, не прикасаясь к лопате Как вырастить картофель, не прикасаясь к лопате

Веселые методики выращивания картофеля

Maxim
Как Маргарет Харденброк занималась трансатлантическими перевозками в XVII веке Как Маргарет Харденброк занималась трансатлантическими перевозками в XVII веке

Маргарет Харденброк вела международную торговлю и сама бороздила моря

Forbes
Здоровый и крепкий сон: какие продукты нужно есть на ночь Здоровый и крепкий сон: какие продукты нужно есть на ночь

Добрый совет о том, что есть перед сном, чтобы высыпаться

Популярная механика
Подтянуть живот: 8 способов избавиться от висцерального жира Подтянуть живот: 8 способов избавиться от висцерального жира

Как избавиться от висцерального жира на животе.

VOICE
Нейтральные атомы справились с решением оптимизационных задач Нейтральные атомы справились с решением оптимизационных задач

В отличие предшественников, авторский вычислитель оказался более стабильным

N+1
Как использовать старую зубную щетку: 13 необычных способов Как использовать старую зубную щетку: 13 необычных способов

Зубную щетку может заменить десятки различных приспособлений для дома

Популярная механика
Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои

На самом деле, воспитать кошку вполне под силу любому хозяину

Популярная механика
Как Грант Петти стал миллиардером благодаря производству кинооборудования Как Грант Петти стал миллиардером благодаря производству кинооборудования

Как презрение к аутсорсингу и армия ютуберов могут привести бизнес к процветанию

Forbes
Автомобильный мир Кубы: мифы и реальность Автомобильный мир Кубы: мифы и реальность

Как выглядит автомобильная реальность Острова Свободы

РБК
Знак камикадзе и самураев: 4 значения сакуры, о которых вы могли не знать Знак камикадзе и самураев: 4 значения сакуры, о которых вы могли не знать

Она была символом самураев, ее рисовали на своих самолетах летчики-камикадзе

Вокруг света
Мир с тенью Мир с тенью

Барри Левинсон о возможности жизни после Освенцима

Weekend
«Бывший муж привел нашу маленькую дочь на встречу с любовницей» «Бывший муж привел нашу маленькую дочь на встречу с любовницей»

Как сделать минимальным ущерб от развода для маленького ребенка?

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

Законы несколько веков назад нередко бывали странными

Cosmopolitan
Разум и чувства Разум и чувства

Нестандартное планировочное решение и минималистская стилистика

SALON-Interior
Вот как навсегда избавиться от сорняков, не навредив растениям: советы, которые мало кто знает Вот как навсегда избавиться от сорняков, не навредив растениям: советы, которые мало кто знает

Справиться с сорняками нелегко, но эти советы сильно облегчат вашу работу

Популярная механика
Сила природы Сила природы

Куда отправиться, чтобы увидеть самые красивые места России

Forbes Life
Стоки, съемки и продакшн: где теперь брать контент, если вы привыкли к фотобанкам Стоки, съемки и продакшн: где теперь брать контент, если вы привыкли к фотобанкам

Работать с привычными фото- и видеостоками стало сложнее

Inc.
Снова выгодно: как купить иномарку за границей и пригнать ее в Россию Снова выгодно: как купить иномарку за границей и пригнать ее в Россию

Перегонщики рассказали о самых выгодных вариантах

РБК
Длина Длина

Не все тренчи обеспечат тебе эффектные весенние образы

Cosmopolitan
5 вопросов об аллергии 5 вопросов об аллергии

Аллергия — болезнь, на которую не начхать

Maxim
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
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
Что рассказать о себе на собеседовании при приеме на работу Что рассказать о себе на собеседовании при приеме на работу

Как должен выглядеть достойный ответ на каверзный вопрос «расскажите о себе»

Maxim
Четвертый возраст: когда пора начать жить Четвертый возраст: когда пора начать жить

«В сорок лет жизнь только начинается» — утверждала героиня известного фильма

Psychologies
«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
Открыть в приложении