Физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной

N+1Наука

Антиотражающий слой сделал мутную среду прозрачной

Марат Хамадеев

Michael Horodynski et al. / Nature, 2022

Европейские физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной для волн, установив перед ней особенным образом сконструированный антиотражающий слой. Они продемонстрировали работоспособность метода численно и экспериментально с помощью радиоволн. Исследование опубликовано в Nature.

Непрозрачность предметов может быть обусловлена различными причинами. Большинство из того, что нас окружает, не пропускает свет из-за его поглощения атомами и молекулами тела и последующего преобразования полученной энергии в тепло. Однако даже если резонансы внутри тела лежат на частотной шкале далеко от частоты падающей волны, непрозрачность все еще может иметь место из-за рассеяния на неоднородностях. По этой причине, например, непрозрачно матовое или битое стекло, в то время как целый кусок стекла будет пропускать свет.

Механизм рассеяния может различаться в зависимости от соотношений между размерами неоднородностей и длиной волны, а также между частотами, однако во всех случаях множественные случайные рассеяния приводят к перераспределению энергии падающей волны (в частности, плоской) по множеству направлений. Этот принцип универсален и поэтому выполняется и для других типов волн: звука, радиоволн и волн электронной вероятности.

Изучая рассеяние последнего типа в твердых телах, советский физик Олег Дорохов почти 40 лет назад заметил, что определенные комбинации падающих волн могут беспрепятственно проходить через рассеивающую среду. Такие комбинации были описаны и для других типов волн и получили название открытых каналов передачи. Благодаря прогрессу в области управления волновым фронтом открытые каналы были экспериментально обнаружены в оптике и акустике.

Суть эффекта такой прозрачности в многолучевой интерференции, которая конструктивна вперед и деструктивна назад. Физики активно ищут способы адаптировать этот принцип к как можно большему числу волновых фронтов. Один из способов, это структурирование самого материала таким образом, чтобы набор его открытых каналов передачи был как можно больше. Однако такой подход не позволит сделать прозрачными уже существующие тела, структура которых не только неизвестна, но и недоступна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Под давлением. Чего не выдержало открытие комнатной сверхпроводимости Под давлением. Чего не выдержало открытие комнатной сверхпроводимости

Как изменились поиски комнатных сверхпроводников в последние годы

N+1
Два десятка «черных курильщиков» предупредили о возможном скором извержении в Тихом океане Два десятка «черных курильщиков» предупредили о возможном скором извержении в Тихом океане

Высокотемпературная гидротермальная система связана с молодым активным разломом

N+1
Ученые будут охотиться на Ученые будут охотиться на

Темная материя остается неуловимой для прямого обнаружения

TechInsider
Гастро-, бронхо-, колоно-: что нужно знать о процедурах, которые помогают обнаружить рак Гастро-, бронхо-, колоно-: что нужно знать о процедурах, которые помогают обнаружить рак

Когда необходима эндоскопическая диагностика при подозрении на рак?

Psychologies
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Анна Банщикова: «Люблю жизнь во всех её проявлениях» Анна Банщикова: «Люблю жизнь во всех её проявлениях»

Как Анне Банщиковой удаётся сочетать роли популярной актрисы и мамы троих детей?

Здоровье
«У Америки проблемы»: каким получился новый альбом Бейонсе «У Америки проблемы»: каким получился новый альбом Бейонсе

Как Бейонсе удалось упаковать остросоциальный манифест в хлесткую музыку

Forbes
Когда нельзя, но очень хочется Когда нельзя, но очень хочется

9 алкогольных напитков, одобренных диетологами

Лиза
Лососевый тупик Лососевый тупик

В России из-за сокращения поставок кратно увеличились цены на семгу и форель

Эксперт
Поражение миндалины не дало людям принести одного в жертву ради спасения многих Поражение миндалины не дало людям принести одного в жертву ради спасения многих

Пациенты с болезнью Убраха-Вите отказываются приносить в жертву невинного

N+1
Проверенные источники Проверенные источники

Отдых на водах идеально подходит для восстановления физических и душевных сил

Лиза
1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь 1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь

Как за одну поездку посетить Красноярский край, Хакасию и Тыву

VOICE
Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы

Чего в метавселенных больше — хайпа или смысла?

Inc.
А вдруг все серьезнее... А вдруг все серьезнее...

Болит спина – и мы спешим на массаж. А может, надо к врачу?

Лиза
5 самых ядовитых ягод, которые вы можете встретить 5 самых ядовитых ягод, которые вы можете встретить

Чтобы не стать жертвой ядовитых плодов, стоит разобраться, как они выглядят

TechInsider
О феномене женского лидерства О феномене женского лидерства

Есть ли отличия между «мужским» и «женским» лидерством?

СНОБ
Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия

Ну казалось бы, что может быть проще – собрались да поехали

4x4 Club
«Писать невозможно, голова забита бараньими ногами»: отрывок из биографии Джейн Остен «Писать невозможно, голова забита бараньими ногами»: отрывок из биографии Джейн Остен

Отрывок из книги «Викторианки» — о последних годах жизни Джейн Остен

Forbes
Белые акулы покинули окрестности города Хансбай из-за двух выедающих им печень косаток Белые акулы покинули окрестности города Хансбай из-за двух выедающих им печень косаток

Всего две косатки прогнали белых акул из места, где они жили круглый год

N+1
Как по дизайну квартиры понять характер владельца — объясняет эксперт Как по дизайну квартиры понять характер владельца — объясняет эксперт

Любителям покупать круглые пуфики приготовиться

Maxim
Между Европой и Азией Между Европой и Азией

Как развивается непривычная для жителей Екатеринбурга паназиатская кухня?

Bones
Матильда Шнурова: «Это норма жизни — женщина работает с мужчиной» Матильда Шнурова: «Это норма жизни — женщина работает с мужчиной»

Матильда Шнурова — о том, как формирует ядро своих ресторанов

Bones
«Не читатели, но читательницы ждут!» «Не читатели, но читательницы ждут!»

Каким образом складывалась репутация женщин-писательниц в России в XIX веке

Полка
Как сохранить молодость: 10 проверенных способов борьбы со старением Как сохранить молодость: 10 проверенных способов борьбы со старением

Вот несколько советов, как справляться с симптомами старения организма

TechInsider
Результат любви несовместимых пород: 5 собак-метисов, которые рассмешат вас своей внешностью Результат любви несовместимых пород: 5 собак-метисов, которые рассмешат вас своей внешностью

Собаки, которые характером и красотой не уступают чистокровным собратьям

TechInsider
Пенопласт на обед, отруби на ужин: найдены черви, которые могут спасти Землю Пенопласт на обед, отруби на ужин: найдены черви, которые могут спасти Землю

Личинки умудряются получать питательные вещества из пенополистирола

Вокруг света
Первый раз в первый класс Первый раз в первый класс

Как сделать так, чтобы школа не превратилась в огромный стресс для всей семьи?

Здоровье
Генетики научили клетки растений выполнять логические операции Генетики научили клетки растений выполнять логические операции

Клетки растений превратили в вычислительный автомат

N+1
5 исторических мифов, в которые мы все еще верим 5 исторических мифов, в которые мы все еще верим

Не факт, что историческая информация из письменных источников древности правдива

TechInsider
Не только Рублев: 5 великих русских иконописцев Не только Рублев: 5 великих русских иконописцев

Что привнесли в церковное искусство пять известных художников

Культура.РФ
Открыть в приложении