کشف شگفت‌انگیز دانشمندان: نور لیزر می‌تواند سایه ایجاد کند

آیا نور می تواند سایه ایجاد کند؟ اکنون پاسخی علمی به این پرسش که در نگاه اول فلسفی به نظر می رسد ارائه شده است. محققان نشان داده اند که تحت شرایط خاصی، پرتو نور لیزر می تواند مانند یک جسم مات رفتار کند و سایه ایجاد کند. این کشف نه تنها تعریف سنتی سایه ها را به چالش می کشد، بلکه افق های جدیدی را برای تکنیک هایی می گشاید که از لیزر برای کنترل پرتوهای دیگر استفاده می کنند.

به گفته دیجیاتو، این تحقیق توسط دکتر رافائل آبراهائو از آزمایشگاه ملی بروکهاون که قبلا در دانشگاه اتاوا کار می کرد، انجام شد. وی درباره این موضوع توضیح داد:

ایجاد سایه با نور لیزر تا به حال غیرممکن بود، زیرا نور معمولاً بدون تعامل از نور دیگری عبور می‌کند.

مکانیسم ایجاد سایه لیزری

در مقاله ای که در ژورنال Optica منتشر شد، محققان نشان دادند که پرتو لیزر با استفاده از کریستال یاقوت کبود و طول موج های خاص می تواند نورهای دیگر را مسدود کرده و یک سایه قابل مشاهده ایجاد کند. این پدیده به دلیل فرآیند نوری غیرخطی رخ می دهد که در آن نور به صورت وابسته با ماده برهمکنش می کند و سایر میدان های نوری را تحت تأثیر قرار می دهد.

آبراهاو می گوید: «درک ما از سایه ها همیشه با درک نور و اپتیک همگام بوده است. که نیاز به کنترل دقیق انتقال “نور” دارند.

آزمایش ها و نتایج

این ایده جالب ابتدا از گفتگوی بین محققان در یک استراحت شروع شد. وقتی شخصی اشاره کرد که برخی از نرم افزارهای سه بعدی در شبیه سازی ها سایه لیزر را به تصویر می کشند، این سوال پیش آمد: آیا چنین چیزی در دنیای واقعی امکان پذیر است؟

برای پاسخ به این سوال، تیم تحقیقاتی یک لیزر سبز پرانرژی را از طریق یک مکعب کریستالی یاقوت کبود عبور داد و در همان زمان لیزر آبی دیگری را در کنار آن تابید. لیزر سبز وارد شده به یاقوت، پاسخ نوری ماده را به طول موج آبی تغییر داد. لیزر سبز به عنوان جسم مات و لیزر آبی به عنوان نور پس زمینه عمل می کرد.

این فعل و انفعال سایه‌ای روی صفحه‌نمایش ایجاد می‌کند که به‌عنوان ناحیه‌ای تاریک دیده می‌شود که در آن لیزر سبز نور آبی را مسدود می‌کند. این اثر نتیجه جذب نوری غیرخطی در کریستال یاقوت کبود است. لیزر سبز جذب نوری لیزر آبی را افزایش داد و ناحیه ای با شدت نور کمتر ایجاد کرد که به صورت سایه ظاهر می شد.

از نظر فناوری، این کشف نشان می‌دهد که می‌توان شدت پرتو لیزر عبوری را با اعمال یک پرتو لیزر دیگر کنترل کرد. محققان قصد دارند در آینده این اثر را با استفاده از مواد دیگر و طول موج لیزر بررسی کنند تا کاربردهای بیشتری برای آن بیابند.