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
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

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