光線螺旋方式傳播怎么回事 光的一種新特性被發(fā)現(xiàn)

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，由來(lái)自西班牙和美國(guó)的科學(xué)家組成的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)宣布，他們發(fā)現(xiàn)了光的一種新特性——自扭矩，這種特性以前未被任何人預(yù)測(cè)過(guò)。發(fā)表于《科學(xué)》雜志的這項(xiàng)最新研究將催生能操控極微小材料的新設(shè)備。

圖片來(lái)源：《科學(xué)》網(wǎng)站

光擁有的一些眾所周知的特性，如波長(zhǎng)、自旋等。同時(shí)，光也可以扭曲，這種屬性被稱為角動(dòng)量。

科學(xué)家們認(rèn)為，擁有高度結(jié)構(gòu)化角動(dòng)量的光束具有軌道角動(dòng)量（OAM），他們將這種光束稱為渦旋光束。渦旋光束看起來(lái)就像一個(gè)圍繞共同中心旋轉(zhuǎn)的螺旋，當(dāng)其撞擊一個(gè)平坦表面時(shí)，它們看起來(lái)像甜甜圈那樣的圓環(huán)。在新研究中，研究人員用具有軌道角動(dòng)量的光束進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)，這種光的行為方式前所未有。

他們首先朝氬氣云發(fā)射兩束激光，這樣做迫使光束重疊，它們連接起來(lái)并作為單個(gè)光束從氬氣云的另一側(cè)釋放出來(lái)，結(jié)果形成了一種渦旋光束。研究人員想弄清，如果激光擁有不同軌道角動(dòng)量且它們稍微不同步時(shí)會(huì)發(fā)生什么。實(shí)驗(yàn)最終產(chǎn)生了一束看起來(lái)像開瓶器、且扭曲情況逐漸變化的光束。當(dāng)這束光撞到一個(gè)平坦表面時(shí)，它看起來(lái)像一輪新月。

研究人員指出，從另一個(gè)角度來(lái)看，光束前面的單個(gè)光子圍繞其中心軌道運(yùn)行的速度比其后面的光子慢，他們將新屬性稱為自扭矩。這一屬性此前從未被人預(yù)測(cè)過(guò)。

研究人員認(rèn)為，使用他們的技術(shù)應(yīng)該可以調(diào)制光的軌道角動(dòng)量，其調(diào)制方式與通信設(shè)備中調(diào)制頻率的方式非常相似，這有望催生能操縱極微小材料的新型設(shè)備。