جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

ویژگی جدیدی از نور
تیمی از محققان سراسر دنیا ویژگی جدیدی از نور را کشف کرده و نام آن را خودگشتاوری گذاشته‌اند.

محققان ویژگی جدیدی از نور را کشف کرده‌اند

ابتدا، بیایید یک گام به عقب بازگردیم. طی چند دهه‌ی پیش، فیزیکدانان متوجه شدند که می‌توان جبهه‌ی موج یک پرتوی نور را چرخاند و به آن یک تکانه‌ی زاویه‌ای داد. شکل این فرضیه شبیه به یک پلکان مارپیچی می‌شود و پرتوی نور دور یک میانه‌ی خالی به گردش درمی‌آید. هنگامی که چنین پرتویی به سمت جسمی نشانه می‌رود، شما شاهد یک دونات براق خواهید بود. گفته می‌شود که این پرتوها تکانه‌ی زاویه‌ای مداری (orbital angular momentum – به اختصار OAM) دارند. این ویژگی مستقل از ویژگی قطبیت نور است که به هندسه‌ی نوسانات الکترومغناطیسی می‌پردازد.

با توجه به آن چه اخیرا در ژورنال Science‌ گزارش شده، کشف جدید پژوهشگران این است که یک پرتوی نور OAM می‌تواند خودگشتاوری داشته باشد. با حرکت پرتو به سمت جلو، دامنه‌ی چرخش آن کوچک و کوچک‌تر می‌شود و کمی شبیه به یک پیچ درمی‌آید. اگر چنین پرتویی به یک سطح صاف تابیده شود، به شکل یک کروسان دیده خواهد شد.

نویسنده‌ی همکار این پژوهش، کارلوس هرناندز گارسیا، پژوهشگر مجرب از دانشگاه سالامانکا، در ویدئوی منتشر شده همراه با مقاله گفته است: «این موضوعی قابل توجه است که نور در کنار بسیاری از ویژگی‌های شناخته‌شده‌اش، مانند شدت، طول موج و قطبیت، می‌تواند بچرخد و تکانه‌ی زاویه‌ای داشته باشد.»

این کشف زمانی اتفاق افتاد که گروه تحقیقات در حال بررسی پرتوهای نوری بودند که در فرایندهای optical‌ با انرژی بالا و معین تولید می‌شدند. این فرایندها معمولا برای تولید پرتوهای شدید فرابنفش یا پرتوهای قدرتمند ایکس استفاده می‌شوند تا فرایندهای سریع و کوچک مولکولی مورد بررسی قرار بگیرند.

پژوهشگر این مقاله، کوین دورنی، دارای فوق دکترا و محقق همکار در تیم Kapteyn-Murnane از JILA می‌گوید: «آن لحظه‌ای که تیم سالامانکا درباره‌ی کشف خودگشتاوری نور به ما گفت را بخاطر می‌آورم. ما خیلی روی این قضیه فکر کردیم. تکانه‌ی زاویه‌ای مداری موضوع کم‌اهمیتی برای شروع نیست، به همین دلیل وقتی شما یک محدودیت زمانی روی این ماهیت این پرتوها می‌گذارید ماجرا خیلی جالب‌تر می‌شود.»

دونی اضافه کرد: «با استفاده از خودگشتاوری، ما دو دونات قابل مشاهده را مورد بررسی قرار داده و با استفاده از زمان آن‌ها را از هم جدا می‌کنیم و با هم هماهنگشان می‌کنیم. پس از انجام این کار، پرتوی تابیده شده شبیه به یک کروسان به نظر می‌رسد. در کنار ضربان نور، این کروسان دارای بیش از هشت مقدار برای تکانه‌ی زاویه‌ای مداری است. ویژگی خودگشتاوری نور در نوع خود بی‌همتاست.»

تیم تحقیقات حالا علاقمند است تا رفتار پرتوها را مطالعه کند و به دنبال کاربردی برای این ویژگی نور بگردد. لائورا ریگو، سرگروه‌ نویسندگان مقاله در ویدئو گفته است: «این اولین باری است که کسی این ویژگی جدید از نور را پیش‌بینی یا حتی رصد کرده است. بنابراین هنوز کاربردهای این ویژگی به طور دقیق مشخص نیستند. از نگاه بنیادی علم، این ویژگی بنیادی جدید یک درجه آزادی بیشتر برای مطالعه‌ی دینامیک برهم‌کنش‌های نور و ماده فراهم می‌کند.»

ممکن است روزی این امکان توسعه‌ی روشی برای محققان پیش بیاید که به کمک آن بتوانند خودگشتاوری را مانند فرکانس‌ها و یا هر چیز دیگر، مدل‌سازی کنند.


مترجم: هانیه الزهرا بوداغی/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: iflscience

 دسته‌ها:
       
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
60
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
180
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
96
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
65
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
96