Tìm thấy một tính chất mới của ánh sáng

Một đội hợp tác nghiên cứu gồm các nhà khoa học đến từ vài viện nghiên cứu ở Tây Ban Nha và Mĩ vừa công bố rằng họ vừa tìm thấy một tính chất mới của ánh sáng – gọi là tự xoắn (self-torque). Trong bài báo của họ đăng trên tạp chí Science, nhóm nghiên cứu mô tả cách họ phát hiện ra tính chất mới trên và những ứng dụng khả dĩ cho nó.

Các nhà khoa học đã biết từ lâu về những tính chất của ánh sáng, ví dụ như bước sóng. Mới đây hơn, các nhà nghiên cứu tìm thấy rằng ánh sáng còn có thể bị xoắn, một tính chất gọi là moment động lượng. Các chùm tia với moment động lượng có cấu trúc cao được nói là có moment động lượng quỹ đạo (OAM – orbital angular momentum), và được gọi là chùm tia xoắn (vortex beam). Chúng xuất hiện dưới dạng một xoắn ốc vây xung quanh một tâm chung, và khi chúng gặp một bề mặt phẳng, chúng hiện ra dưới dạng hình bánh vòng. Trong nỗ lực mới này, các nhà nghiên cứu đang làm việc với các chùm OAM thì họ tìm thấy ánh sáng hành xử theo một cách chưa từng thấy trước đây.

Ánh sáng

Thí nghiệm cho chiếu hai chùm tia laser vào một đám mây khí argon – làm thế buộc hai chùm chồng lên nhau, và chúng hợp lại và ló ra dưới dạng một chùm tia duy nhất ở phía bên kia đám mây argon. Kết quả là một loại chùm xoắn. Rồi các nhà nghiên cứu tự hỏi điều gì sẽ xảy ra nếu hai laser có moment động lượng quỹ đạo khác nhau và lệch pha nhau một chút. Kết quả là một chùm tia trông giống như một cái mở nút chai với bước xoắn thay đổi từ từ. Và khi chùm tia gặp phải một bề mặt phẳng, nó trông giống như trăng lưỡi liềm. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng nếu nhìn theo một cách khác, thì một photon độc thân ở phía trước chùm tia đang quay xung quanh tâm của nó hơi chậm hơn một photon độc thân ở phía sau chùm tia. Các nhà nghiên cứu tạm đặt tên cho tính chất mới này là tự xoắn – và không những nó là một tính chất mới được khám phá của ánh sáng, mà nó còn chưa từng được dự đoán trước đây.

Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng có thể sử dụng kĩ thuật mới của họ để điều biến moment động lượng quỹ đạo của ánh sáng theo kiểu y hệt như điều biến tần số trong thiết bị viễn thông. Từ đây có thể dẫn tới sự phát triển những dụng cụ mới lạ dùng để thao tác với những vật liệu cực nhỏ.

Tham khảo: Laura Rego et al. Generation of extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum, Science (2019). DOI: 10.1126/science.aaw9486

Nguồn: PhysOrg.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 32)
13/11/2019
12. TÌM KIẾM SỰ SỐNG NGOÀI TRÁI ĐẤT Một ngày nọ, người ngoài hành tinh đến. Họ đến từ những vùng đất xa xôi mà chưa
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 31)
13/11/2019
HẬU NHÂN LOÀI TRONG TƯƠNG LAI? Những ủng hộ chủ nghĩa biến đổi nhân loài tin rằng khi chúng ta gặp gỡ nền văn minh tiên
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 60)
11/11/2019
Định luật Coulomb về Tĩnh điện 1785 Charles-Augustin Coulomb (1736–1806) “Chúng ta gọi ngọn lửa của đám mây đen ấy là
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 59)
11/11/2019
Lỗ đen 1783 John Michell (1724-1793), Karl Schwarzschild (1873-1916), John Archibald Wheeler (1911-2008), Stephen William Hawking (1942-2018) Các nhà
Chuyển động của các hành tinh đặt ra giới hạn mới lên khối lượng graviton
11/11/2019
Có thể dùng chuyển động của các hành tinh để đưa ra ước tính tốt nhất cho giới hạn trên của khối lượng graviton – một
Đi tìm nguồn gốc của khái niệm du hành thời gian
10/11/2019
Giấc mơ du hành xuyên thời gian vốn đã xưa cũ và ở đâu cũng có. Thế nhưng niềm hứng khởi của con người đối với sự du
Thorium decahydride siêu dẫn ở 161 K
09/11/2019
Một nhóm nhà khoa học, dưới sự chỉ đạo của Artem Oganov ở Skoltech và Viện Vật lí và Công nghệ Moscow, và Ivan Troyan ở Viện
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 92)
09/11/2019
Các kiểu máy tính lượng tử Các nhà vật lí đang phát triển máy tính lượng tử không kì vọng chế tạo được ngay một mẫu

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com