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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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