Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"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.

Тип запроса: "И" "Или"

02.10.2018
15:34

В окрестностях Млечного пути обнаружено четыре новых галактики-спутника

02.10.2018
15:30

Астрономы наблюдают симбиотическую звезду AG Пегаса после вспышки

02.10.2018
15:25

«Комета смерти» пройдет мимо Земли сразу после Хэллоуина

02.10.2018
15:19

Астрономы рассмотрели четыре карликовые галактики по соседству с Млечным путем

02.10.2018
15:13

Астрономы нашли самый далекий объект в Солнечной системе. Карликовую планету назвали Гоблин

02.10.2018
14:58

Экстремальная погода не убедила скептиков в реальности глобального потепления

02.10.2018
14:55

Нобелевскую премию по физике присудили за разработки в области лазерной оптики

02.10.2018
14:29

Россия и Китай займутся изучением Луны и дальнего космоса

01.10.2018
22:51

Астрономы впервые увидели свечение газовых оболочек древних галактик

01.10.2018
19:06

Дом Франчески

01.10.2018
17:39

Физики впервые увидели «фотонные капли»

    Физики из США и Великобритании впервые экспериментально получили «фотонные капли» — конфигурации электромагнитных полей, которые возникают в нелинейной нелокальной оптической среде за счет уравновешивания сил притягивания и отталкивания. Для этого ученые следили за эволюцией временного профиля и орбитальным моментом лазерного пучка, распространяющегося в стекле SF6, и сравнивали их с результатами теоретических расчетов. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    В вакууме электромагнитные волны не могут взаимодействовать друг с другом благодаря линейности уравнений Максвелла (если пренебречь квантовыми эффектами). Дифференциальное уравнение называется линейным, если для любых функций f и g, которые его решают, функция h = f + g тоже является решением. Другими словами, в линейных уравнениях нет членов, которые «перемешивают» решения, встретившиеся в одной точке. В случае уравнений Максвелла это означает, что электромагнитные волны не могут «почувствовать» присутствие друг друга, а сигналы сложной формы постепенно «расползаются» при движении в пространстве.

    Тем не менее, в нелинейных средах, в которых коэффициент преломления и диэлектрическая проницаемость сильно изменяются в зависимости от амплитуды или частоты волны, эти утверждения неверны. Напротив, в нелинейных средах электромагнитные волны могут взаимодействовать друг с другом и формировать сложные структуры, которые сохраняют свою форму при движении сквозь среду. Такие структуры называются солитонами. Разумеется, солитоны возникают не только в оптике, но и в других системах, которые описываются нелинейными уравнениями — например, в гидродинамике (уравнение Кортевега — де Фриза) или в живых организмах (нервный импульс). Более подробно про эти явления можно прочитать в статье доктора технических наук А. Голубева. Впервые оптические солитоны были теоретически предсказаны в 1973 году американскими физиками Акирой Хасегавой (Akira Hasegawa) и Фредом Таппертом (Fred Tappert), а первое экспериментальное подтверждение было получено в 1980 году.

    В январе этого года группа ученых под руководством Мануэля Валиенте (Manuel Valiente) ввела понятие «фотонной капли» — конфигурации электромагнитных полей конечного размера, которая самопроизвольно стабилизируется за счет противодействия сил притягивания и отталкивания и сохраняет свой размер, форму и плотность в результате воздействия внешних возмущений. По сути своей «фотонные капли» очень похожи на солитоны, однако они не обязаны сохранять свою форму при распространении сквозь среду — «фотонная капля» совпадает с солитоном только в основном состоянии, тогда как возбужденная «капля» может изменяться во время движения. В этой теоретической статье ученые показали, что «фотонные капли» должны возникать в результате «противоборства» нелинейных членов, которые ответственны за рассеяние в s-волне и d-волне, которое приводит к образованию p-симметричного основного состояния с нулевым орбитальным моментом. Кроме того физики показали, что с помощью «фотонных капель» удобно описывать распространение мощного лазерного луча сквозь нелинейную нелокальную среду, а также заметили, что «фотонные капли» напоминают капли одномерного жидкого гелия и капли уравнения состояния (EOS droplets) в конденсате Бозе — Эйнштейна.

    На этот раз та же группа ученых впервые подтвердила существование «фотонных капель» в прямом эксперименте. Для этого исследователи направили зеленый лазерный пучок (λ = 532 нанометра) с p-симметричным профилем на легированное свинцом стекло, показатель преломления которого линейно зависит от температуры (SF6). Для придания профилю нужной формы ученые использовали пространственный модулятор света. Распространение электрического поля в таком стекле описывается нелокальным уравнением Шрёдингера. Нелокальность в данном случае означает, что потенциал взаимодействия (эффективный коэффициент преломления) задается интегралом по всему пространству, то есть поведение поля в точке определяется состоянием среды в целом. Чтобы теоретически оценить этот потенциал, ученые выбирали анзац для напряженности пучка и выписывали коэффициент преломления среды в мультипольном приближении (разложение до четвертого порядка), а затем приближенно посчитали интеграл. Это позволило ученым оценить псевдоэнергию «фотонной капли» в зависимости от радиуса капли и отношения амплитуд δ = c−/c+, которые связаны с состояниями, имеющими отрицательный и положительный орбитальный момент.

    Затем ученые исследовали эволюцию формы и коэффициентов и δ для «фотонных капель», которые распространялись сквозь стекло в реальном эксперименте. Для этого физики разреза́ли 40-сантиметровый слой стекла на четыре участка толщиной 10 сантиметров и снимали с помощью камеры профили электромагнитного поля на выходе из образца. Изменяя число участков, исследователи управляли длиной оптического пути пучка и следили за эволюцией формы «капли». В другой серии опытов физики заменяли камеру пространственным модулятором света, чтобы разложить «каплю» на моды с различным значением орбитального момента, и измеряли значение δ в зависимости от длины пути. Сравнивая зависимости, полученные экспериментально, с результатами теоретических расчетов, ученые подтвердили, что распространение лазерного пучка действительно можно описать с помощью «фотонных капель». Таким образом, физики впервые увидели образование «фотонных капель» на практике.

    В октябре 2017 года бразильские исследователи теоретически предсказали, что за счет комбинационного рассеяния фотоны могут связываться в пары, напоминающие куперовские пары в сверхпроводниках, а затем увидели этот эффект на практике. А в феврале этого года американские физики впервые получили фотонные тримеры — связанные состояния из трех фотонов. Для этого ученые направляли лазерные импульсы в нелинейную квантовую среду (бозе-конденсат атомов рубидия) и добивались формирования ридберговских поляритонов.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/10/01/photon-droplets

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

01.10.2018
17:08

Группа ученых утверждает, что в черных дырах творится нескончаемый хаос

01.10.2018
16:59

Среди льдов Арктики 20000 лет назад существовала морская жизнь

01.10.2018
16:55

Обновлен рейтинг 50 самых мощных суперкомпьютеров СНГ

01.10.2018
16:37

Окрестности астероида Бенну оказались чисты от пыли

01.10.2018
15:07

Назван срок смерти Вселенной

01.10.2018
12:55

Ученые создали первую в мире сеть для передачи мысленных сигналов

01.10.2018
12:53

Ученые из ДВФУ сделали уникальные снимки кометы Джакобини — Циннера

01.10.2018
12:18

В Швеции и Норвегии началась Нобелевская неделя

30.09.2018
15:12

Получен первый высококачественный снимок поверхности астероида Рюгу

<< 171|172|173|174|175|176|177|178|179|180 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList