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

«Человек рождающий». История родильной культуры в России Нового времени «Человек рождающий». История родильной культуры в России Нового времени

Как в нашей стране менялось акушерство и родильная культура

N+1
В тени динозавров: 5 необычных млекопитающих мезозойской эры В тени динозавров: 5 необычных млекопитающих мезозойской эры

Мезозойские млекопитающие и их ближайшие родственники были весьма разнообразны

Вокруг света
Фотокатализ помог получить нитрилы электрохимически Фотокатализ помог получить нитрилы электрохимически

Разработан метод введения цианогруппы в бензильное положение молекул

N+1
«Когда заканчиваются слова — начинается насилие» «Когда заканчиваются слова — начинается насилие»

Кирилл Соколов о черной комедии «Оторви и выбрось» и ее трагической актуальности

Weekend
Игры, в которые играют люди Игры, в которые играют люди

Психология человеческих взаимоотношений

kiozk originals
Почему мы часто дарим друг другу странные подарки Почему мы часто дарим друг другу странные подарки

Почему выбор подарков — дело не из простых

РБК
8 растений, которые можно подкармливать золой 8 растений, которые можно подкармливать золой

Почти всё, что нужно знать про одно из лучших и доступных удобрений

Популярная механика
Лев Толстой, секс и рекомбинация — продолжении серии «Зачем живые любят друг друга» Лев Толстой, секс и рекомбинация — продолжении серии «Зачем живые любят друг друга»

Рассматриваем роль секса в жизни Льва Николаевича Толстого

СНОБ
Искусство уничтожения Искусство уничтожения

Художники после Второй мировой отказались от созидания и занялись разрушением

Weekend
Дешевле не будет Дешевле не будет

Реорганизация городских транспортных систем требует значительных инвестиций

Эксперт
Три причины, по которым автомобильный компрессор поможет тебе сэкономить Три причины, по которым автомобильный компрессор поможет тебе сэкономить

Как часто ты проверяешь давление в шинах? Примерно никогда?

Maxim
«Смерть, ритуал и вера: риторика погребальных обрядов» «Смерть, ритуал и вера: риторика погребальных обрядов»

Один из самых популярных ответов на вопрос, как люди реагируют на тяжелую утрату

N+1
Астрономы нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды Астрономы нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды

Новый экзогигант у Солнца обладает необычным орбитальным периодом в 22,6 лет

N+1
Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам

Почему в интернете мужчины получают меньше внимания, чем девушки?

Популярная механика
«Позовите капитана Ященко»: топ-10 самых смешных розыгрышей на 1 апреля «Позовите капитана Ященко»: топ-10 самых смешных розыгрышей на 1 апреля

День дурака запомнился нашим читательницам больше всего

Cosmopolitan
«Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка «Мой личный “Тинькофф”, панк-кабаре, остаётся в прошлом»: воспоминания бывшего сотрудника о культуре проданного банка

Монолог бывшего руководитель контент-маркетинга в «Тинькофф»

VC.RU
Изгнанник из рода Романовых: как сложилась жизнь великого князя, уличенного в преступлении Изгнанник из рода Романовых: как сложилась жизнь великого князя, уличенного в преступлении

Судьба великого князя Николая Романова — уникальна

Вокруг света
Это у нас в крови Это у нас в крови

В наших венах — не просто кровь, а настоящие информационные потоки

Men’s Health
На какие дистанции стреляют профессиональные снайперы: счет на километры На какие дистанции стреляют профессиональные снайперы: счет на километры

Как стреляют из сверхдальних винтовок

TechInsider
Фактчек: 9 легенд об Александре III Фактчек: 9 легенд об Александре III

Легенды о главном русском императоре-реакционере

Arzamas
От А до Я: как первая буква имени женщины влияет на ее судьбу От А до Я: как первая буква имени женщины влияет на ее судьбу

Все эзотерики и экстрасенсы уверены: от твоего имени многое зависит

Cosmopolitan
Решай как аналитик: объясняем задачи из материала «От простого к сложному» Решай как аналитик: объясняем задачи из материала «От простого к сложному»

Математические задачки, проверяющие некоторые важные для аналитиков качества

N+1
Здоровое питание и секреты похудения: советы от врачей Здоровое питание и секреты похудения: советы от врачей

В похудении самое главное — никуда не спешить и твердо стоять на своем!

Популярная механика
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
«Я старею, и это неожиданность» «Я старею, и это неожиданность»

Может быть, стоит изменить свое отношение к старости?

Psychologies
5 фантастических достижений медицины, в которые трудно поверить 5 фантастических достижений медицины, в которые трудно поверить

Перед вами подборка невероятных прорывов в области медицины последних лет

Популярная механика
«Нельзя терять своих»: социальный психолог о разных ценностях в современных семьях «Нельзя терять своих»: социальный психолог о разных ценностях в современных семьях

Как общаться с родственниками в кризисное время?

Forbes
Битва за Пакистан Битва за Пакистан

Почему Имран Хан так и не смог удержать власть в Пакистане

Эксперт
Торт с ореховым безе Торт с ореховым безе

Домашний вариант знаменитого «Киевского торта»

Weekend
Как понять, мужчина любит или использует вас: 4 красных флажка Как понять, мужчина любит или использует вас: 4 красных флажка

Что может указывать на то, что ваш новый друг с вами не вполне искренен?

Psychologies
Открыть в приложении