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

Прием гипотензивных препаратов вечером обеспечил лучший контроль давления Прием гипотензивных препаратов вечером обеспечил лучший контроль давления

Как контроль приема гипотензивных препаратов контролирует гипертензию

N+1
Эрих Фромм: «Любовь требует смирения, объективности и разума» Эрих Фромм: «Любовь требует смирения, объективности и разума»

Эрих Фромм анализирует разные типы любви и рассматривает практические вопросы

Psychologies
Какие БАДы работают при депрессии: исследование Какие БАДы работают при депрессии: исследование

Насколько безрецептурные пищевые добавки полезны для облегчения депрессии

ТехИнсайдер
Не в плену у лаборанта: как неживые системы заменяют лабораторных животных Не в плену у лаборанта: как неживые системы заменяют лабораторных животных

Опыты над животными упоминаются еще в трудах древнегреческих врачей

Популярная механика
Нехимические зависимости: что это такое, как их распознать и победить Нехимические зависимости: что это такое, как их распознать и победить

Вы просыпаетесь и сразу тянетесь к телефону?

Maxim
Картуш и его шайка Картуш и его шайка

«Нет ни дня, чтобы не казнили кого-то из шайки Картуша»

Дилетант
Слабое магнитное поле остановило вращение молекул Слабое магнитное поле остановило вращение молекул

Физики исследовали возможность управления исходом дифракции молекул дейтерия

N+1
Новые центры русского зарубежья: 12 книг о Ереване, Тбилиси, Стамбуле и Берлине Новые центры русского зарубежья: 12 книг о Ереване, Тбилиси, Стамбуле и Берлине

Мы собрали 12 книг, которые помогут познакомиться с местной культурой

Esquire
Как два брата построили бизнес на полмиллиарда рублей на фудтраках и домах на колесах Как два брата построили бизнес на полмиллиарда рублей на фудтраках и домах на колесах

Братья Хабировы заработали состояние на фудтраках почти случайно

Forbes
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
Документальное кино о технологиях будущего: 10 фильмов про изобретателей и инновации Документальное кино о технологиях будущего: 10 фильмов про изобретателей и инновации

Увлекательные документальные фильмы про инновации будущего

Forbes
Забытая роль Джима Керри потрясла фанатов — комик сыграл свою противоположность Забытая роль Джима Керри потрясла фанатов — комик сыграл свою противоположность

Послужной список Джима Керри открывался очень необычной ролью

VOICE
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
Психологически здоровая семья: 10 принципов, на которых она строится Психологически здоровая семья: 10 принципов, на которых она строится

Как построить здоровые отношения в семье?

Psychologies
Изменить отношение к бодипозитиву: Мария Федорова о моде plus size и бренде Divno Изменить отношение к бодипозитиву: Мария Федорова о моде plus size и бренде Divno

Основательница бренда Divno — о создании собственного бренда

Forbes
10 неожиданных штрафов, которые легко получить при поездке на дачу 10 неожиданных штрафов, которые легко получить при поездке на дачу

За что водителей могут оштрафовать по дороге на дачу?

РБК
Палеонтологи описали живших 11,5 миллиона лет назад нелетающих лебедей-фильтраторов Палеонтологи описали живших 11,5 миллиона лет назад нелетающих лебедей-фильтраторов

Крылья и хвост этих лебедей формировали «колыбель» для птенцов

N+1
Кроме шуток: что поменяется в Twitter с приходом Маска и чего боятся его сотрудники Кроме шуток: что поменяется в Twitter с приходом Маска и чего боятся его сотрудники

К концу прошлой недели сотрудники Twitter стали высказывать свои опасения

Forbes
«Дети ТикТока»: что на самом деле волнует современную молодежь? «Дети ТикТока»: что на самом деле волнует современную молодежь?

Чему можно поучиться у очередного «потерянного поколения» зумеров?

Psychologies
Астрономы впервые увидели вспышки микроновых Астрономы впервые увидели вспышки микроновых

Ученые зафиксировали вспышки микроновых на белых карликах в двойных системах

N+1
«По вечерам мне кажется, что я способна на все, но утром это чувство проходит» «По вечерам мне кажется, что я способна на все, но утром это чувство проходит»

Как разбить привычный круг нереализованных планов?

Psychologies
Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно

Иногда цвет ногтей может говорить о наличии серьезных патологий

Популярная механика
«Русская кухня: от мифа к науке»: как и почему менялись кулинарные традиции и вкусы людей «Русская кухня: от мифа к науке»: как и почему менялись кулинарные традиции и вкусы людей

Отрывок из книги «Русская кухня: от мифа к науке» — о рыбе в СССР

N+1
«Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина «Политическое служение съело мою плоть»: правдивая биография Бенджамина Франклина

Франклин — это американский аналог Петра Первого и Михаила Ломоносова

Вокруг света
Самые полезные продукты для мозга, которые улучшат память и мышление Самые полезные продукты для мозга, которые улучшат память и мышление

Важно не только постоянно тренировать мозг, но и правильно питаться

Популярная механика
Вячеслав Бутусов. Как брат брату Вячеслав Бутусов. Как брат брату

Вячеслав Бутусов — об Алексее Балабанове, русской жизни и возвращении в 90-е

СНОБ
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
Зачем имитировать голод? Зачем имитировать голод?

Для долголетия нужно жить впроголодь – или голод можно просто «изобразить»?

Здоровье
Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать Полное лицо: можно ли исправить и как это правильно сделать

Существует много способов сделать лицо более худым

РБК
Воспоминания об Андрее Тарковском Воспоминания об Андрее Тарковском

Каким был режиссер Андрей Тарковский?

СНОБ
Открыть в приложении