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

Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков

Хунну и гунны, возможно, говорили на одном из енисейских языков

N+1
Математический анализ Математический анализ

Как выпускник матмеха ЛГУ Александр Евневич построил торговый бизнес

Forbes
По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет

Что предсказывает модель Вселенной, которая учитывает данные DES и DESI?

ТехИнсайдер
«Эктомобиль» охотников за приведениями и еще 10 легендарных автомобилей из мира кино «Эктомобиль» охотников за приведениями и еще 10 легендарных автомобилей из мира кино

Подобрать на главную роль автомобиль, похоже, задача ответственная и сложная

Популярная механика
Кетчуп и зубная щетка: неожиданные вещи, которые изобрели китайцы Кетчуп и зубная щетка: неожиданные вещи, которые изобрели китайцы

На самом деле китайцы изобрели множество привычных нам вещей

ТехИнсайдер
Редкие травы: как Ту Юю получила Нобелевскую премию за традиционную медицину Редкие травы: как Ту Юю получила Нобелевскую премию за традиционную медицину

Китайской химику-фармацевту Ту Юю 91 год. В 80 лет она получила премию Ласкера

Forbes
Перед жертвоприношением на вулкане инки дали детям коку и аяуаску Перед жертвоприношением на вулкане инки дали детям коку и аяуаску

Ученые провели токсикологический анализ останков, найденных в Перу

N+1
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
Как Магдалина Покровская придумала и испытала живую вакцину против чумы Как Магдалина Покровская придумала и испытала живую вакцину против чумы

Магдалина Покровская разрабатывала вакцины — в том числе противочумную

Forbes
Наследование по материнской линии помогло ткачам-кукушкам нести яйца разного цвета Наследование по материнской линии помогло ткачам-кукушкам нести яйца разного цвета

Как экологическим расам гнездовых паразитов удается нести яйца разного цвета

N+1
Тихоходки покатались на улитках Тихоходки покатались на улитках

Тихоходки расселяются с помощью улиток

N+1
От Елизаветы II до Натальи Водяновой: 10 кукол Barbie в виде звезд От Елизаветы II до Натальи Водяновой: 10 кукол Barbie в виде звезд

Вспоминаем куклы Barbie в виде медийных личностей

РБК
Вы не знали и половины: 7 удивительных фактов о Ватикане проливают свет на жизнь в этом карликовом государстве Вы не знали и половины: 7 удивительных фактов о Ватикане проливают свет на жизнь в этом карликовом государстве

Ватикан: что вы не знали о карликовом государстве?

ТехИнсайдер
Неубиваемый 3310 или бандитский 8800: вспоминаем культовые модели телефонов Nokia Неубиваемый 3310 или бандитский 8800: вспоминаем культовые модели телефонов Nokia

Несколько историй о культовых телефонах Nokia

Maxim
Из-за пудинга и собаки: за что королева Елизавета II увольняла своих слуг Из-за пудинга и собаки: за что королева Елизавета II увольняла своих слуг

Корги, виски, слизняки и другие поводы для увольнения от Елизаветы II

Cosmopolitan
Одна вокруг света: эквадорский ледник и озеро на вулкане Одна вокруг света: эквадорский ледник и озеро на вулкане

Путешественницы пробираются к вулканическому озеру Куикоча в обход запретов

Forbes
4 сервиса, где нейросети рисуют картинку по описанию 4 сервиса, где нейросети рисуют картинку по описанию

Пока привыкать: искусственный интеллект может создать свой шедевр

CHIP
7 полезных привычек, которые помогут улучшить качество сна 7 полезных привычек, которые помогут улучшить качество сна

Простые привычки сделают наш сон более глубоким, продолжительным и целебным

Популярная механика
VIN-код: что это, где он находится, как с его помощью проверить авто VIN-код: что это, где он находится, как с его помощью проверить авто

VIN-код: что это, для чего он нужен, что с можно сделать с этим кодом

РБК
Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен Какие дома выбирают себе наши звезды и сколько это стоит: рассказывает бизнесмен

Разбираемся, где живут звезды

Cosmopolitan
Зачем нам суперфуды Зачем нам суперфуды

Топ-6 самых полезных и при этом доступных продуктов

Лиза
5 мифов о космосе на большом экране: какие абсурдные киноляпы замечают космонавты 5 мифов о космосе на большом экране: какие абсурдные киноляпы замечают космонавты

Какие несостыковки в фильмах о космосе космонавты замечают чаще всего

Популярная механика
Почему закон о запрете курения в общественных местах не решил проблемы отелей Почему закон о запрете курения в общественных местах не решил проблемы отелей

Отельеры надеялись, что закон решит проблемы с курящими людьми

СНОБ
Никакого бега! Рецепт вечной молодости нестареющей Веры Вонг Никакого бега! Рецепт вечной молодости нестареющей Веры Вонг

Как Вера Вонг поддерживает свою идеальную фигуру?

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
11 неочевидных, но действующих способов похудеть 11 неочевидных, но действующих способов похудеть

Чтобы похудеть, вовсе не обязательно следовать строгим диетам

Лиза
Чем полезен юмор: 4 положительных эффекта Чем полезен юмор: 4 положительных эффекта

Терапевтические приемы юмора незаменимы!

Psychologies
«Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». Палеоэнтомолог рассказывает об их становлении и развитии «Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». Палеоэнтомолог рассказывает об их становлении и развитии

Отрывок из книги Александра Храмова — как появились насекомые-паразиты

N+1
Как украсить яйца к Пасхе-2022: 10 самых стильных дизайнов Как украсить яйца к Пасхе-2022: 10 самых стильных дизайнов

Крутые варианты украшения яиц без использования привычных красителей

Cosmopolitan
7 ошибок, ведущих к кризису в отношениях 7 ошибок, ведущих к кризису в отношениях

Семь общих «аварийных» ситуаций, не зависящих от длительности отношений

Psychologies
Открыть в приложении