"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
28.11.2017
18:04 |
Планеты-близнецы объяснят появление «раздутых» горячих юпитеров
Горячие юпитеры могут «раздуваться» под воздействием излучения материнской звезды, сообщают астрономы в статье в журнале The Astronomical Journal. Такой вывод ученые . . . |
|
28.11.2017
17:59 |
Физики заставили прозрачный материал выглядеть непрозрачным 
Прозрачные материалы можно заставить поглощать свет практически полностью, если направлять на них волны с экспоненциально растущей амплитудой. Посвященная исследованию этого эффекта статья ученых из МФТИ и Техасского университета опубликована в Optica.
Распространение света в прозрачной среде можно описать с помощью S-матрицы (scattering matrix, матрица рассеяния). Эта, вообще говоря, комплексная матрица связывает частоты падающего и рассеянного света и позволяет сравнительно легко установить основные свойства оптической системы. Например, если собственные значения S-матрицы обращаются в ноль при некоторой частоте ωa, то на этой частоте система будет поглощать абсолютно весь свет. Если же S-матрица имеет полюс при частоте ωe, то при любом конечном возбуждении свет будет бесконечно усиливаться — мы имеем дело с лазером.
В комплексной частоте мнимая часть отвечает за изменение амплитуды волны со временем, а действительная — за собственно колебания. Если мнимая часть этой частоты положительна, то волна затухает, если отрицательна — усиливается. В системе без потерь нули и полюса S-матрицы расположены симметрично относительно действительной оси, поэтому свободные (незатухающие) электромагнитные волны не могут абсолютно поглощаться или бесконечно усиливаться в такой системе. Добавление потерь нарушает временнýю симметрию, что может привести к перемещению одной из этих особенностей на действительную ось. Таким образом можно создать материал, поглощающий абсолютно весь свет на заданной «обычной» (действительной) частоте ω. К сожалению, в результате такого поглощения материал сильно нагревается, что не очень удобно.
В данной работе ученые предложили использовать для поглощения комплексные полюса матрицы рассеяния. Говоря более простым языком, они предложили направлять на прозрачную среду волну не с постоянной (как обычно), а с экспоненциально растущей амплитудой. Из-за этого обычно прозрачный материал начинал выглядеть абсолютно поглощающим, то есть накапливал всю поступающую в него электромагнитную энергию волны.
Предложенную идею физики проверили с помощью численного моделирования одномерного прозрачного диэлектрика в CST Microwave Studio. В самом деле, в такой системе волна, амплитуда которой росла экспоненциально, полностью поглощалась диэлектриком. Прошедших и отраженных от диэлектрика волн практически не было. Однако стоило амплитуде прекратить расти, сразу же начинался обратный процесс, и вся энергия излучалась обратно в виде затухающей аналогичным образом волны.
Кроме того, ученые обобщили эти результаты на случай большей размерности. Для этого они рассмотрели рассеяние подобных экспоненциально растущих волн на прозрачном цилиндре. В этом случае плоские волны заменялись на цилиндрические функции, и вычисления усложнялись, однако качественно картина оставалась прежней: волны практически полностью поглощались цилиндром, пока их амплитуда росла, а затем излучались обратно.
Стоит отметить, что результаты работы ученых можно применить не только в оптике, поскольку формализм S-матрицы так же успешно применяется в акустике, квантовой механике и квантовой теории поля. Например, изменяя похожим образом волновую функцию частицы, попавшей в потенциал, можно исключить рассеяние и добиться идеального сохранения частицы в этом потенциале.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/11/28/MIPT-optica
|
|
28.11.2017
17:55 |
Физики придумали микроскоп для изучения смачивания 
Физики из Финляндии разработали метод микроскопии для получения «карт смачивания» гидрофобных и супергидрофобных поверхностей с микронным разрешением. С . . . |
|
28.11.2017
17:33 |
В России в 2018 году могут разработать концепцию регулирования роботов 
Проект концепции регулирования искусственного интеллекта (ИИ) и роботов в РФ может быть разработан в 2018 году, заявил вице-президент МТС Руслан Ибрагимов, . . . |
|
28.11.2017
17:28 |
Российского ученого наградили в Бельгии за изучение космической погоды
Посол РФ в Бельгии Александр Токовинин в понедельник вручил учрежденную академиями наук России, Бельгии и Норвегии медаль российской ученой-физику Елене Поповой, . . . |
|
28.11.2017
17:26 |
Ученые выяснили, что черви могут выжить в марсианской почве 
Ученые из Вагенингенского университета в Нидерландах, исследующие вулканические почвы, установили, что земляные черви могут жить и давать потомство в грунте, . . . |
|
28.11.2017
17:22 |
Названа главная польза водопроводной воды
Американские ученые из Университета штата Северная Каролина пришли к выводу, что отказ от водопроводной воды способствует увеличению риска кариеса у детей. В то . . . |
|
28.11.2017
15:24 |
Проект города на Марсе на 10 тысяч человек подготовили в США 
Группа инженеров и архитекторов из Массачусетского технологического института в США победила в конкурсе Mars City Design 2017 года, создав прообраз жилья для будущей . . . |
|
27.11.2017
19:24 |
Гамма-всплески установили пределы квантовой гравитации
Если сравнить временную задержку между фотонами разных энергий, приходящих от далеких объектов, можно установить ограничения на масштаб энергии, на котором . . . |
|
27.11.2017
19:22 |
Российские физики построили быстрый и надежный генератор случайных чисел 
Физики из МГУ и МИФИ построили генератор, позволяющий получать последовательности случайных чисел со скоростью 75 мегабит в секунду. В качестве источника . . . |
|
27.11.2017
19:19 |
Ученые НАСА "убрали" одно из возможных препятствий для полета на Марс 
Долговременные наблюдения за здоровьем экипажа МКС показали, что жизнь в космосе не приводит к развитию анемии и прочих проблем с кровеносной системой, которые . . . |
|
27.11.2017
19:15 |
Ученые: жизнь на Земле существует сегодня по счастливой случайности 
Жизнь на современной Земле существует благодаря счастливой случайности, серии сверхмощных извержений вулканов, растопившей примерно 570 миллионов лет назад . . . |
|
27.11.2017
19:12 |
Гравитационное линзирование отличило черную дыру от бозонной звезды
Бозонные звезды во многом похожи на черные дыры, однако их можно отличить с помощью гравитационного линзирования. Физики из Португалии и Испании показали, что это . . . |
|
27.11.2017
16:49 |
В Красноярске проведут эксперимент с технологиями выживаемости в космосе
Красноярские ученые в декабре запустят замкнутую экосистему, чтобы в течение года изучать новые технологии жизнеобеспечения человека в космосе, сообщает . . . |
|
27.11.2017
15:00 |
Открытие ученых из России признали главным прорывом в фотонике в этом году 
Трехмерный метаматериал, созданный российскими учеными и позволяющий управлять распространением света и электромагнитных волн без потерь энергии, попал в число . . . |
|
27.11.2017
14:03 |
Американцу запретили взлететь на ракете ради доказательства теории плоской Земли
Жителю Калифорнии не разрешили взлететь на самодельной ракете ради проверки теории плоской Земли. Он не получил одобрения авиационных и земельных управлений, . . . |
|
27.11.2017
13:33 |
Российский математик заявил о решении двух проблем Гильберта 
Профессор Нижегородского государственного университета имени Николая Лобачевского доктор физико-математических наук Ярослав Сергеев в интервью ТАСС заявил о . . . |
|
26.11.2017
21:55 |
Ученые превратили бактерию в записывающее устройство 
Использование системы генной модификации CRISPR/Cas помогло «дополнить» бактериальные клетки механизмом записи состояния окружающей среды. Это позволит сделать из . . . |
|
26.11.2017
21:51 |
Алмаз превратили в графит рентгеновским лазером 
Как правило, фазовые превращения, например, переход из алмаза в графит или из белого олова в серое, происходят под действием температуры. Но существуют и необычные . . . |
|
26.11.2017
21:48 |
Кудрин: медицина через 15 лет сможет сделать человека "почти бессмертным" 
Уровень развития медицины через 10 лет позволит сделать человека "почти бессмертным", однако Россия к этим изменениям не вполне готова, считает председатель совета . . . |
