Американские и канадские физики совершили прорыв в оптике, впервые зафиксировав и сфотографировав «тень» лазерного луча. Исследование, опубликованное в журнале «Optica», показало, что при определенных условиях лазерный луч может вести себя как непрозрачный объект, отбрасывая тень при взаимодействии со светом.
Научный сотрудник Брукхевенской национальной лаборатории Рафаэль Абраао объяснил, что ранее считалось невозможным для лазерных лучей отбрасывать тени, так как световые волны обычно проходят друг через друга. Однако новое открытие продемонстрировало контринтуитивный оптический эффект, который может радикально изменить понимание природы теней и привести к созданию новых типов оптических переключателей и технологий управления светом.
Исследование было проведено в рамках изучения нелинейных взаимодействий между светом и материей, что включает одновременное воздействие атомов и частиц света. Физики обнаружили, что при взаимодействии зеленого и синего лазерных лучей с рубиновым кристаллом, зеленый луч способен создавать «тень» в виде темной линии на синем лазере. Этот эффект проявляется благодаря поглощению фотонов синего лазера электронами, возбужденными зеленым лучом.
Эксперименты показали, что «тень» от лазера хорошо видна не только невооруженным глазом, но и с помощью цифровых камер. Она изменяет свою форму и структуру в зависимости от исходного лазерного луча и усиливается с увеличением интенсивности зеленого лазера. Ученые считают, что данное открытие позволит создавать оптические аналоги транзисторов, что может ускорить развитие оптических микросхем и улучшить системы управления лазерными устройствами.