[圖文]科學家發現「逆轉」激光能夠吸收附近的光束 | 陽光歷史

 

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[圖文]科學家發現「逆轉」激光能夠吸收附近的光束

2015年05月14日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 64 次


 


    據國外媒體報道,最近來自美國耶魯大學的科研隊伍發現了一種可以發生「逆轉過程」的激光,該激光能夠有效地吸收附近的光。

    據悉,激光是人類發明的最為有用的科學設備之一。它可以用於開發諸多研究領域。從醫學到顆粒物理學的很多發明,無一不受益於激光。它的工作原理是通過在激光設備尖端凹口內部的兩面上來回反彈光子來放大光的某段波長。只有特定物質可以轉化成激光。它們需要滿足一個非常重要的條件,即在被進入的光子撞擊時能夠產生另一個光子,接著就會引發一系列各種各樣的連鎖反應,產生越來越多的光子,直到增長曲線變成指數式的。此前很長一段時間裡,人們一直認為基本粒子的來回反彈對於激光設備的運作起到至關重要的作用,然而現在看來似乎並沒有那麼重要。科學們已經發現了自然地產生激光的材料,它們可以無外界介入前提下任意釋放光子。

    由專家Yi Dong Chong領導的來自耶魯大學(Yale University)物理學家研究隊伍在不久前開始就「激光產生過程是否有朝不止一個方向逆轉的機會」這個課題展開了研究工作。令他們驚奇的是,他們發現這個過程是可以完全逆轉的。有一些材料能夠完美無瑕地吸收特定波長的光子。研究隊伍將這種新物質稱為「凝聚完美吸收體(coherent perfect absorbers)」,並且將有關這種物質的詳細資料寫成報告刊登在了網上報紙期刊《arXiv》上。

    在這些物質中,凝聚光線分離成可反射和透射的部分。當光完全介入的時候,特定波長的光就會被困在其中,而多餘的能量就會以熱或者電子-空穴對(electron-hole pairs)的形式釋放出去。但是當很多波長光同時照射在這種物質上時,吸收效果就被抵消。以可見光為例,其包含的波長跨400到750毫微米不等,有許多波長。可見光照射在這種物質上吸收作用無法突顯,然而如果將特定波長光照射在「凝聚完美吸收體」上,它特定波長光就會被吸收。


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