實驗中,澳大利亞國立大學(xué)的研究小組將金涂層玻璃球放置在激光束的無光中央,在其表面形成熱點,驅(qū)動玻璃球移動。通過控制激光束的偏振改變熱點的位置,研究人員可以隨意操控玻璃球的移動。
新浪科技訊 北京時間24日消息,據(jù)國外媒體報道,牽引波束是科學(xué)作品中的“常客”,可用于吸引和排斥太空飛船等大型物體。澳大利亞國立大學(xué)的科學(xué)家用實驗證明這種帶有科幻色彩的神奇波束能夠成為現(xiàn)實。不過,他們只在很小的尺度下證明這種可能性。實驗中,他們利用牽引光束在直徑20厘米的范圍內(nèi)將玻璃球拖拽五分之一毫米,是此前實驗的100倍左右。
澳大利亞國立大學(xué)的科學(xué)家用實驗證明,借助于邊緣亮,中間黑的中空激光束,他們能夠排斥和吸引物體。國立大學(xué)物理與工程學(xué)研究院的維斯拉-克羅里奧維斯基教授表示:“類似這樣的激光束的放大版將是研究激光的物理學(xué)家的一個圣杯。”這項新技術(shù)擁有很多用途,因為它只需要一個激光束。它可以用于控制大氣污染,也可用于取樣,采集微小脆弱顆?;蛘呶kU顆粒。
此項研究由克羅里奧維斯基教授、弗拉德倫-謝維多夫博士和克里爾-赫納托維斯基合作進(jìn)行。研究人員認(rèn)為他們可以“放大”激光束的拖拽作用。論文合著者謝維多夫表示:“由于激光能夠在長距離穿行后保持波束的特性,拖拽范圍可以達(dá)到數(shù)米。不過,我們的實驗室不夠大,無法證明這一點。”
此前的技術(shù)利用光子動量進(jìn)行拖拽,相比之下,澳大利亞國立大學(xué)的牽引波束利用激光的能量加熱顆粒以及周圍空氣。實驗中,國立大學(xué)的研究小組在金涂層中空玻璃顆粒身上驗證拖拽效應(yīng)。這個顆粒被捕獲到激光束的暗淡中央?yún)^(qū)域。來自激光的能量撞擊顆粒并穿過其表面,吸收激光能量的顆粒表面形成熱點。與熱點相撞的空氣顆粒被加熱,從表面彈開,導(dǎo)致顆粒朝著反方向移動。
為了操控顆粒的移動,研究人員通過控制激光束的偏振改變熱點的位置。赫納托維斯基博士表示:“我們研發(fā)了一項技術(shù),能夠讓甜甜圈形激光束形成獨特的偏振態(tài),例如星形(軸)或者環(huán)形偏振(方位角)。我們能夠從一種偏振態(tài)平穩(wěn)過渡到另一種偏振態(tài),阻止顆粒移動或者任意改變它們的方向。”
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