Физики исследовали ветвление световых лучей в мыльных пленках

N+1Наука

Ветвление света в мыльной пленке оказалось чувствительно к когерентности

Марат Хамадеев

Anatoly Patsyk et al. / Physical Review X, 2022

Израильские физики исследовали ветвление световых лучей в мыльных пленках. Они показали, что на этот процесс существенное влияние оказывает степень пространственной когерентности света. При ее исчезновении, однако, ветвление не исчезает, что свидетельствует о сложном механизме его формирования. Исследование опубликовано в Physical Review X.

Распространение волн можно на качественном уровне понять с помощью принципа Гюйгенса — Френеля. В его рамках все точки волнового фронта рассматриваются в качестве когерентных вторичных источников. Источники испускают сферические волны, участвующие в многолучевой интерференции, на основании которой формируется следующий волновой фронт. С помощью таких построений можно объяснить, почему в пустом пространстве или в оптически однородной среде сферический фронт волны будет оставаться таковым, а плоский фронт конечной длины — расширяться и расфокусироваться.

Если же среда сильно разупорядочена, то случайным будет и фронт прошедшей через него волны. Формируемая такими волнами случайная интерференционная картина называется спеклом. Спеклы можно увидеть, если посветить лазерным лучом на шероховатую поверхность или пропустить его через оптически-флуктуирующий раствор. Спекл-интерферометрия нашла применение в диагностике материалов, а также в микроскопии и астрономии.

Существует и промежуточный режим распространения волн. Он встречается в слабо разупорядоченных средах, в которых масштабы неровностей сильно превышают длину волны. В этом случае распространение волны напоминает молнию, дерево или дельту реки, отсюда и название этого явления: разветвленное течение (branched flow). Впервые оно наблюдалось для электронных волн в двумерном электронном газе, позднее — для микроволн в резонаторах, а совсем недавно — для света в тонких мыльных мембранах (хотя первые попытки наблюдения оптического ветвления вне контекста феномена датируются 2003 годом). Примечательно, что во всех случаях волны имели когерентный характер, в то время как предложенная для их описания

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Робособаку научили карабкаться по стенам враспор Робособаку научили карабкаться по стенам враспор

Как инженеры научили робособаку научили эффективно двигаться по вертикали

N+1
«Отучилась 6 лет на медицинском и разочаровалась в профессии» «Отучилась 6 лет на медицинском и разочаровалась в профессии»

Что делать, если наступило профессиональное выгорание?

Psychologies
Потепление обрекло гренландских китов на отравление водорослевыми токсинами Потепление обрекло гренландских китов на отравление водорослевыми токсинами

Во время аномального тепла динофлагелляты массово прорастают из цист китов

N+1
Макаки почувствовали частоту своего пульса Макаки почувствовали частоту своего пульса

Макаки-резусы способны чувствовать собственный пульс

N+1
«Поел морковки и пожелтел»: какие витамины нам не нужны «Поел морковки и пожелтел»: какие витамины нам не нужны

Какими рисками чревато расхожее «попей витаминчиков», откуда взялась эта мода?

РБК
Почему не всходят семена: 5 возможных причин Почему не всходят семена: 5 возможных причин

Если семена не всходят. Сорт плохой или это мы что-то делаем не так?

Лиза
Как купить хороший б/у смартфон: гайд по проверке гаджета Как купить хороший б/у смартфон: гайд по проверке гаджета

Как проверить б/у смартфон и не потерять деньги при покупке

CHIP
Дали с точки зрения психоанализа: 11 символов, зашифрованных в картине «Сон, вызванный полетом пчелы…» Дали с точки зрения психоанализа: 11 символов, зашифрованных в картине «Сон, вызванный полетом пчелы…»

Дали многократно и пытался воспроизвести на картинах образы подсознания

Вокруг света
7 женщин, которые уверены, что их свекрови явились прямиком из ада 7 женщин, которые уверены, что их свекрови явились прямиком из ада

Конфликты с родителями второй половины оказываются самыми злыми и неразрешимыми

Cosmopolitan
Бесконечная жадность и нежелание развиваться — что не так с компанией Apple Бесконечная жадность и нежелание развиваться — что не так с компанией Apple

Есть много причин любить Apple, но причин ее ненавидеть не меньше

Maxim
Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта Как привести мысли в порядок. Практика «белого листа» от эксперта

Почему мысли разбегаются и как не распыляться

Лиза
Джонатан Франзен: «Перекрестки». Отрывок из нового романа Джонатан Франзен: «Перекрестки». Отрывок из нового романа

Отрывок из романа «Перекрестки» — о семье пастора в Америке 1970-х

СНОБ
Нефть, ретейл, перевозки: на чем зарабатывают богатейшие self-made женщины в мире Нефть, ретейл, перевозки: на чем зарабатывают богатейшие self-made женщины в мире

На чем разбогатели self-made женщины

Forbes
10 главных запретов в СССР, которые кажутся нам дикими 10 главных запретов в СССР, которые кажутся нам дикими

В СССР хватало моментов, которые мы с вами ни за что бы не хотели повторить

Cosmopolitan
5 самых популярных мифов о здоровье зубов 5 самых популярных мифов о здоровье зубов

Мы разоблачаем самые популярные мифы и учимся ухаживать за зубами с умом

Популярная механика
10 полезных продуктов на завтрак: как начать день правильно 10 полезных продуктов на завтрак: как начать день правильно

Не только овсянка и яичница — есть идеи для завтрака и повеселее

Популярная механика
Рецензируем «Всё везде и сразу» — наверно лучшее, что попадет в наши кинозалы в этом году Рецензируем «Всё везде и сразу» — наверно лучшее, что попадет в наши кинозалы в этом году

«Всё везде и сразу» — представь, будто у Нолана проснулось чувство юмора

Maxim
«Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом «Небесный механик» Пьер Симон де Лаплас: история жизни, рассказанная Стивеном Хокингом

Биография величайшего специалиста в области математической физики всех времен

Вокруг света
Что такое любовь к себе и зачем она нужна, рассказывает коуч Ирина Прачёва Что такое любовь к себе и зачем она нужна, рассказывает коуч Ирина Прачёва

Что такое «любить себя» непонятно в принципе

Cosmopolitan
Полный Handmade Полный Handmade

8 чистящих средств, которые можно сделать своими руками

Лиза
Бургер не пройдет! Бургер не пройдет!

Чем заменить фастфуд в рационе, чтобы было так же вкусно

Лиза
Страшные соседи первобытных людей: вымершие животные, которых пережило человечество Страшные соседи первобытных людей: вымершие животные, которых пережило человечество

Огромные чудовища, живших в одно время с человеком

ТехИнсайдер
Как понять друг друга. 10 книг об отношениях Как понять друг друга. 10 книг об отношениях

Книги, которые помогут выстроить здоровые отношения

СНОБ
«Страха нет, есть желание двигаться быстрее»: почему российский автоматизатор маркетинга Mindbox не боится идти на Запад «Страха нет, есть желание двигаться быстрее»: почему российский автоматизатор маркетинга Mindbox не боится идти на Запад

Основатель и гендиректор Mindbox — как бизнесу формировать запас прочности

VC.RU
Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе

Старение — часть жизни, которую мы не можем остановить, но можем замедлить

Cosmopolitan
Физики оценили роль квантовой когерентности в работе птичьего компаса Физики оценили роль квантовой когерентности в работе птичьего компаса

Как устроена чувствительность к магнитому полю у перелетных птиц?

N+1
Отец киборгов: как нейроученый вживлял электроды в мозг и вернул речь парализованному Отец киборгов: как нейроученый вживлял электроды в мозг и вернул речь парализованному

Как Филип Кеннеди пытался взломать нейронный код речи

Forbes
Финансовое поведение и стресс: почему позитивное мышление — плохой помощник Финансовое поведение и стресс: почему позитивное мышление — плохой помощник

Как правильно выходить из кризисных ситуаций

Forbes
Как питаться, чтобы жить долго, чтобы прожить еще дольше Как питаться, чтобы жить долго, чтобы прожить еще дольше

Рассказываем, как благодаря простым продуктам приблизиться к бессмертию

Вокруг света
Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода Дома не сажать: 6 комнатных растений, которые требуют особого ухода

И среди цветоводов есть свой рейтинг нелюбимых растений

Популярная механика
Открыть в приложении