Почему одни материалы прозрачны, а другие — нет? Все дело в рассеянии проходящего излучения на атомах внутри объекта — волны поглощаются, переизлучаются и рассеиваются на электронных оболочках атомов, из-за чего их интенсивность сильно падает и при определенной толщине материала излучение гасится в его толще, не проходя насквозь.
Физики смогли просветить непрозрачные материалы
Исследователи из Австрии и Нидерландов смогли пропустить через непрозрачный образец оксида цинка электромагнитные волны видимого диапазона с инвариантными к рассеянию модами.
Allard Mosk/Matthias Kühmayer
Просветить непрозрачный материал — непростая задача, ведь волны то и дело отклоняются от курса и рассеиваются. Физики смогли подобрать такое излучение, которое проходит через объем материала и практически не теряет в интенсивности
Однако исследователи из Венского технического и Утрехтского университетов создали генератор волн, которые способны проникать даже через непрозрачные для обычного видимого света материалы. В качестве платформы для проведения исследований ученые использовали белый порошок оксида цинка ZnO. В результате экспериментов авторы обнаружили электромагнитные волны с длиной волны в видимом диапазоне, которые способны проникать через слой оксида цинка так же хорошо, как и через воздух.
Эксперимент показал, что слой оксида цинка не меняет характеристик световых волн и направления их движения — он просто немного снижает их интенсивность. Пучки обычного излучения видимого спектра в таком случае практически не проходили через ZnO и поглощались им. Авторы даже смогли сформировать на экране позади образца изображение созвездия Большой медведицы, используя новую технику.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Исследователи предполагают, что подобранные ими волны могут быть полезны для исследований различных материалов и медицинской визуализации. Также авторы утверждают, что при помощи таких волн можно исследовать содержимое клеток в биомедицине.
Исследование опубликовано в журнале Nature Photonics.
Загружаем