رقص نور روی شیشه

این عکس، که با یک میکروسکوپ بسیار قوی گرفته شده است، بلور های بسیار کوچک تلورید بیسموت را نشان می دهد. ساختار جدیدی که از این ماده ساخته شده است اجازه می دهد نور به سادگی و بدون انقطاع روی سطح آن حرکت
سه‌شنبه، 21 آبان 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
رقص نور روی شیشه
رقص نور روی شیشه

 

ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری
منبع:راسخون



 
نوع جدیدی از ماده که اجازه می دهد نور بدون انقطاع روی سطح آن حرکت کند
این عکس، که با یک میکروسکوپ بسیار قوی گرفته شده است، بلور های بسیار کوچک تلورید بیسموت را نشان می دهد. ساختار جدیدی که از این ماده ساخته شده است اجازه می دهد نور به سادگی و بدون انقطاع روی سطح آن حرکت کند.
نور همواره قادر نیست به سادگی از جایی به جای دیگر برود. ممکن است توسط اجسام تیره جذب گردد. ممکن است توسط آینه بازتاب داده شود. و یا ممکن است در تمام جهات پخش شده و بازتاب داده شود (دچار پراکنش شود). هم اکنون، دانشمندان نشان داده‌اند که نوع جدیدی از ساختار به نور اجازه می دهد به سادگی در سطح آن حرکت نماید، بدون اینکه پخش شود، بازتاب داده شود یا منقطع گردد.
زمانی که نور باید عملی انجام دهد، مثلا اطلاعات را در کابل های فیبرنوری انتقال دهد، پخش شدن آن یک مشکل به حساب می اید. چنین کابل هایی، عموماً در ارتباطات از راه دور با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرند، زمانی به بهترین شکل خدمت می کنند که پخش نور را در حد کمینه نگاه دارند. جهت دستیابی به این مهم، دانشمندان ساختار جدیدی از نوع حاصی از بلور ساختند. بلورهای جامد دارای ناخالصی‌هایی هستند که مانند دست اندازهایی در یک جاده، مانع عبور راحت نور می شوند. اما بلورهای جدید بدین شکل نمی باشند.
رقص نور روی شیشه
Michael Lipson می گوید:"با استفاده از بلورهای جدید، نور مستقیما موانع را دور می زند، که موضوع بسیار مهمی است". وی به مجله ی اخبار علوم گفت:" من اعتقاد دارم این تکنولوژی جدید حیرت آور است." Lipson فیزیکدان دانشگاه کرنل است و در این مطالعات هیچ گونه نقشی نداشت.
ماده ی ابداعی جدید نوعی از عایق توپولوژیک است. توپولوژی مطالعه ی سطوح است و یک عایق مانع عبور نور یا الکتریسیته می شود. یک عایق توپولوژیک این دو عقیده را به شکلی عجیب و هیجان انگیز ترکیب نموده است. داخل این ماده مانند یک عایق عمل می کند. اما سطح آن رفتار متفاوتی دارد.
در سال 2005، فیزیکدانان ابتدا پیشنهاد دادند که عایق های توپولوژیک قابل تولید هستند. کمی بعد از آن، دانشمندان تلاش خود را جهت اثبات این موضوع آغاز نمودند. اولین عایق توپولوژیک در سال 2007 ارائه شد. این عایق جریان الکترون ها را درون خود مانع می شد اما همین بخش ها اجازه داشتند به شکل آزادانه در سطح آن حرکت نمایند. (الکترون ها ذرات منفی هستند که الکتریسیته را با خود حمل می کنند. جریانی از الکترون ها، جریان الکتریکی نامیده می شود.)
دانشمندان در حیرت بودند که آیا عایق های توپولوژیک برای نور هم همین اثر را دارند یا خیر. Mordechai Segev، فیزیکدان مؤسسه ی تخنیون تکنولوژی در شهر هیفای اسرائیل تحقیقات جدید را آغاز نمود. Segev و همکارانش ماده ی خود را با قلم زنی مسیرهای پیچ در پیچ در یک بلوک شیشه ای تولید نمودند. این مسیرها مانند سیم عمل می کردند. اما در اینجا، سیم ها به جای الکتریسیته نور را هدایت می کنند.
مسیرهای مارپیچی قلم زنی شده از حرکت نور در ماده جلوگیری می نمایند، اگرچه، اجازه می دهند که نور در سطح ماده به آسانی حرکت کند. تیم Segev موفقیت جدید خود را در تاریخ 10ام آوریل در مجله ی طبیعت گزارش داد.
Jacob Taylor می گوید:" این ماده ی جدید می تواند موجبات راه‌های سریعتر و کارآمدتری را جهت استفاده از نور در ارسال اطلاعات از مکانی به مکان دیگر ارائه دهد." وی فیزیکدان دانشگاه مری لند در کالج پارک می باشد.
Segev به مجله ی اخبار علوم اعلام نمود که بسیار مسرور است که اعلام نماید وی اولین تیم را جهت ساخت یک عایق توپولوژیک برای نور رهبری نموده است. وی می گوید:" تعدادی از گروه‌های دیگر هم بودند که در رقابت جهت دستیابی به این ماده بودند.""ما از اینکه در مسابقه برنده شدیم خوشحالیم."

کلید واژه‌ها
فیزیک: علم طبیعت و ویژگی های انرژی و مواد
توپولوژی: مطالعه ی ریاضی سطوح
عایق: ماده یا وسیله ای که الکتریسیته را از خود عبور نمی دهد
الکترون: یک ذره با بار منفی؛ حامل الکتریسیته در مواد جامد.
فیبرنوری: استفاده از فیبرهای باریک و انعطاف پذیر شیشه ای یا سایر مواد جامد شفاف جهت انتقال سیگنال های نور؛ که در اصل جهت ارتباطات از راه دور مورد استفاده است.


/ج

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
وقتی کودک با قهرمانان و اینفلوئنسرها بزرگ می‌شود تعریف ستاره‌های کودک باید دگرگون شود
وقتی کودک با قهرمانان و اینفلوئنسرها بزرگ می‌شود تعریف ستاره‌های کودک باید دگرگون شود
دریادار سیاری: لازم باشد بازهم به شناورهای دشمن ضربه می‌زنیم
play_arrow
دریادار سیاری: لازم باشد بازهم به شناورهای دشمن ضربه می‌زنیم
روایت مرشایمر از عقب‌نشینی ترامپ در برابر ایران + فیلم
play_arrow
روایت مرشایمر از عقب‌نشینی ترامپ در برابر ایران + فیلم
سرلشکر رضایی: پایان این جنگ در دست ملت ایران است + فیلم
play_arrow
سرلشکر رضایی: پایان این جنگ در دست ملت ایران است + فیلم
فرار مسافران از فرودگاه ریاض پس از حمله موشکی یمن + فیلم
play_arrow
فرار مسافران از فرودگاه ریاض پس از حمله موشکی یمن + فیلم
زلنسکی حقایق بازار را برملا کرد + فیلم
play_arrow
زلنسکی حقایق بازار را برملا کرد + فیلم
روایت تلخ مجتبی جباری از مصدومیتی که فوتبالش را تمام کرد + فیلم
play_arrow
روایت تلخ مجتبی جباری از مصدومیتی که فوتبالش را تمام کرد + فیلم
ریزش سقف یک سوپرمارکت در کره جنوبی با ۳۶ مصدوم + فیلم
play_arrow
ریزش سقف یک سوپرمارکت در کره جنوبی با ۳۶ مصدوم + فیلم
حادثه برای یک کشتی دیگر در جنوب تنگه هرمز + فیلم
play_arrow
حادثه برای یک کشتی دیگر در جنوب تنگه هرمز + فیلم
وقتی گلوله به جلیقه ضدگلوله می‌خورد، داخل آن چه اتفاقی می‌افتد؟ + فیلم
play_arrow
وقتی گلوله به جلیقه ضدگلوله می‌خورد، داخل آن چه اتفاقی می‌افتد؟ + فیلم
وزیر خارجه سابق ترامپ: باید ایران را از درون درگیر کنیم + فیلم
play_arrow
وزیر خارجه سابق ترامپ: باید ایران را از درون درگیر کنیم + فیلم
التماس ترامپ به جمهوری‌خواهان برای رای جمع کردن + فیلم
play_arrow
التماس ترامپ به جمهوری‌خواهان برای رای جمع کردن + فیلم
هدف قرار گرفتن یک کشتی متخلف در سواحل امارات + فیلم
play_arrow
هدف قرار گرفتن یک کشتی متخلف در سواحل امارات + فیلم
دیپلمات آمریکایی: ایران ممکن است این‌بار حملۀ پیش‌دستانه کند + فیلم
play_arrow
دیپلمات آمریکایی: ایران ممکن است این‌بار حملۀ پیش‌دستانه کند + فیلم
اسلامی خطاب به وزیر خزانه‌داری آمریکا: خودتان تروریست و تروریست‌پرور هستید + فیلم
play_arrow
اسلامی خطاب به وزیر خزانه‌داری آمریکا: خودتان تروریست و تروریست‌پرور هستید + فیلم