Авторизация

Сайт Владимира Кудрявцева

Возьми себя в руки и сотвори чудо!
 
» » Можно ли лучом света передвигать предметы? Смотря какие... "Нобелевский" вопрос и ответ по физике

Можно ли лучом света передвигать предметы? Смотря какие... "Нобелевский" вопрос и ответ по физике

  • Закладки: 
  • Просмотров: 133
  •  
    • 0

Художник Диет Виегман

Нобелевская премия по физике-2018: кому и за что?


Артур Ашкин изобрел оптический пинцет, а Жерар Мур и Донна Стрикленд разработали метод генерации высокоинтенсиовных ультракоротких оптических импульсов.

Нобелевская премия по физике в этом году присуждена за исследования в области оптики. По сути, премия дана за два независимых открытия: половина премии – Артуру Ашкину за изобретение оптического пинцета и его применение в биологических системах, а вторая половина, разделенная на две части, – Жерару Муру и Донне Стрикленд за создание метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов.

Оба открытия связаны с взаимодействием света с веществом: в первом случае свет используется для манипуляций с маленькими объектами, такими как биологические клетки и внутриклеточные тела, а во втором – специально приготовленные оптические элементы создают особые состояния света.


Хорошо известно, что взаимодействие света с веществом может приводить к механическим эффектам. Например, свет оказывает давление на материальные тела, что было показано более ста лет назад Петром Николаевичем Лебедевым. Эффект почти незаметен в обычном для человека масштабе, но в микромире выражен гораздо сильнее.

Артур Ашкин исследовал взаимодействие сфокусированного излучения с микроскопическими объектами, и обнаружил довольно контринтуитивный эффект: небольшие объекты, такие как бактерии, притягиваются в центральную часть пучка, туда, где интенсивность максимальна! Если перемещать пучок, то втянутые в него объекты будут перемещаться вместе с ним. Метод манипуляций с крошечными объектами на основе такого взаимодействия назвали "оптическим пинцетом". Он получил широкое распространение в биологии и физике, например, позволил создавать оптические ловушки и проводить манипуляции с отдельными атомами, что уже было отмечено ранее Нобелевскими премиями.

С момента изобретения лазера, одним из направлений развития лазерной техники стало создание излучения высокой мощности. Стандартный подход заключался в усилении лазерных импульсов с помощью специальных сред с инверсией населенностей уровней энергии. При достижении определенного уровня интенсивности излучения, дальнейшего усиления не происходит, и сама среда может быть повреждена таким интенсивным светом.

Жерар Муру вместе со своей аспиранткой Донной Стрикленд использовал довольно простую и элегантную идею, которую к середине 80-х годов реализовал экспериментально. Вместо простого усиления, импульс сначала раскладывается на спектральные компоненты, разнесенные во времени, после чего они усиливаются по отдельности, а потом собираются опять в один импульс. При таком подходе, в каждый момент времени усиливается только часть импульса, а не весь импульс целиком, что позволяет достичь гораздо более высокой пиковой интенсивности света. Этот метод широко распространен не только в науке, но и в технике, например, в аппаратах лазерной резки.

Денис Сыч

Благодарим за помощь в подготовке материала Ксению Теплякову (МПГУ)

Вести образования




  • Опубликовал: vtkud
Читайте другие статьи:
Нобелевскую премию по медицине получили исследователи стволовых клеток
08-10-2012
Нобелевскую премию по медицине получили

Лауреатом Нобелевской премии мира за 2009 год стал Барак Обама
09-10-2009
Лауреатом Нобелевской премии мира за 2009 год

Нобелевская премия по физике присуждена ученым из КНР и США
06-10-2009
Нобелевская премия по физике присуждена ученым из

  • Календарь
  • Архив
«    Декабрь 2018    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
Декабрь 2018 (14)
Ноябрь 2018 (27)
Октябрь 2018 (27)
Сентябрь 2018 (41)
Август 2018 (55)
Июль 2018 (50)
Наши колумнисты
Андрей Дьяченко Ольга Меркулова Илья Раскин Светлана Седун Александр Суворов
У нас
Облако тегов
  • Реклама
  • Статистика
  • Яндекс.Метрика
Блогосфера
вверх