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

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

Текущий

2003

2002

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"

31.03.2022
19:57

Ученые придумали, как сделать «МРТ планеты» и узнать, что скрывается внутри Земли

31.03.2022
19:15

Ученые выяснили, какой газ был в атмосфере древней Земли

31.03.2022
18:54

Астрономы определили точное положение центра Большого Магелланова Облака

31.03.2022
17:52

Ветер и Солнце заняли рекордную долю в выработке электроэнергии в мире в 2021 году — более 10 %

31.03.2022
17:42

Астрономы обнаружили гигантское кольцо из звезд, окружающее центр Галактики

31.03.2022
17:22

УЧЕНЫЕ МФТИ ОПРЕДЕЛИЛИ УСЛОВИЯ ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НАИБОЛЕЕ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

31.03.2022
17:12

Спиральная галактика NGC 3568

31.03.2022
17:04

Смесь атомов и света поможет сфокусировать лазер на световом парусе

    Американские физики теоретически исследовали вопрос совместного распространения пучка атомов и пучка мощного лазерного излучения. Они показали, что в такой системе можно добиться взаимной коллимации пучков вплоть до нескольких десятков тысяч километров. Работа ученых может в будущем помочь фокусировать лазерный луч на световой парус, летящий далеко от Земли. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

    Большая часть экспериментальной физики опирается на работу с пучками частиц или света. Таким способом можно передавать материю или энергию на некоторые расстояния в сильно локализованном виде. Ограничительным фактором при этом выступает естественная расфокусировка лучей. Если в случае частиц это происходит из-за диффузии в системе центра масс, то свет расходится из-за неизбежной дифракции. Последнее, к примеру, оказывается преградой к работе космического солнечного паруса, разгоняемого лазером.

    Физики активно ищут способы борьбы с расфокусировкой. Для удержания частиц перспективным выглядит использование света. Ученые уже научились применять оптические силы для удержания небольших частиц в лазерных пинцетах и ловушках. С другой стороны, свет тоже можно удерживать сколлимированным за счет нелинейного эффекта самофокусировки, когда показатель преломления среды, в которой он распространяется, различен в разных точках лучевого профиля. Из этого вытекает естественная идея о том, что при правильном подборе параметров пучки света и частиц могут защищать друг друга от расхождения. Признаки того, что это возможно, были обнаружены физиками для изначально сходящихся пучков, однако обоюдную самофокусировку изначально расходящихся частиц и света пока никто не исследовал.

    Андрес Кастильо (Andres Castillo) из Стэнфордского университета со своими американскими коллегами провели осесимметричное моделирование совместного распространения частиц и света, чтобы изучить эффективность этого подхода. Они выбирали параметры симуляции таким образом, чтобы продемонстрировать его применимость для технологии лазерного разгона солнечного паруса. В результате им удалось найти оптимальную конфигурацию, в которой свет и частицы удерживаются существенно лучше, чем в случае естественного распространения.

    Для этого авторы использовали осесимметричное параксиальное уравнение Гельмгольца для электрического поля световой волны, полученное из уравнений Максвелла в пренебрежении поперечными компонентами распространения света, а также медленно меняющейся огибающей. Уравнение включает в себя показатель преломления, выраженный через диэлектрическую восприимчивость, которая для разреженной среды линейно связана с поляризуемостью частиц и их концентрацией.

    Поляризуемость частиц, в свою очередь, зависит от частоты и интенсивности наведенного электромагнитного поля. В описанной системе это приводит к возникновению двух различных сил. Первая сила — дипольная — действует в сторону уменьшения оптического дипольного потенциала. В ситуации, когда интенсивность света максимальна в центре пучка и спадает к его краям, а частота чуть меньше, чем резонанс поглощения, она заставляет частицы всегда прижиматься к оси пучка. Вторая сила — рассеивающая. Она обусловлена поглощением фотона и его дальнейшим переизлучением в случайном направлении.

    Стоит отметить, что записанные уравнения имеют универсальный характер и допускают масштабирование для различных расстояний и концентраций. Однако для авторов интерес представляло решение уравнений в контексте распространения мощного излучения на очень большие расстояния, необходимого для разгона солнечного паруса. Поэтому они рассматривали начальные условия, в которых диаметры светового пучка и пучка частиц были равны одному метру. В роли частиц физики выбрали изотопы 6Li, летящие со скоростью 0,1 скорости света и температурой 0,1 кельвин и обладающие линией поглощения на 671 нанометрах.

    В результате численного решения уравнений, ученые нашли оптимальные условия, при которых сохранение фокусировки будет наиболее эффективным. Они включали в себя отстройку лазера равную -19 терагерц, мощность лазера равную 2,2 тераватт и концентрацию атомов равную 5,0×1013 обратных кубометров. При таких условиях пучки остаются хорошо сколлимированными вплоть до нескольких десятков тысяч километров. При этом волноводный режим для света оказывается одномодовым.

    В описанной системе концентрация атомов достаточно мала. Однако физиков интересует распространение мощного лазерного света и в более плотных средах.

    По информации https://nplus1.ru/news/2022/03/31/atom-light-beam

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

31.03.2022
16:28

Астрономы нашли звезду с аналогом минимума Маундера

31.03.2022
16:24

Астрономы отыскали новую ультратусклую галактику-спутник Млечного Пути

31.03.2022
16:19

«Хаббл» нашел новую рекордно далекую звезду

31.03.2022
16:18

«Хаббл» нашел новую рекордно далекую звезду

31.03.2022
14:19

"Снявши голову, по волосам не плачут (про Алексея Чичерина, вытесненного из литературы)" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

31.03.2022
12:09

Легенды и мифы норманнской теории

30.03.2022
19:05

Астрономы наблюдают загадочные двойные системы

30.03.2022
17:24

Карликовая галактика NGC 1705

30.03.2022
17:02

МГУ – ЛУЧШИЙ В ПРЕДМЕТНОМ РЕЙТИНГЕ ВУЗОВ РОССИИ

30.03.2022
16:48

Нарушают законы физики. На Солнцеобнаружили загадочные волны

30.03.2022
16:33

Открыта новая сверхтусклая карликовая галактика в окрестностях Млечного пути

30.03.2022
16:28

New Horizons подтвердил наличие гигантских криовулканов на Плутоне

<< 101|102|103|104|105|106|107|108|109|110 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

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