研究人員發(fā)現(xiàn)光通過不透明材料的路徑
通過不透明的材料實(shí)現(xiàn)發(fā)光似乎是不可能的。然而,德拜納米材料科學(xué)研究所(烏特列支大學(xué))和屯特大學(xué)的研究人員通過沿特定路徑導(dǎo)光已經(jīng)成功地提高了光通過不透明材料的傳輸性能。這可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更好的光通過材料如皮膚的光傳輸?shù)刃阅,并提供一個(gè)更好的理解。研究人員在今年十一月在著名的光學(xué)研究期刊上《光學(xué)快報(bào)》雜志上發(fā)表了他們的研究成果。
![]() 光擴(kuò)散是當(dāng)光波與不均勻的表面或不均勻結(jié)構(gòu)的物體接觸時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象。這種擴(kuò)散使得它不可能通過如皮膚,紙張或云等。這些材料在很大程度上是不透明的,只有一小部分的光可以穿透他們。然而,這些材料確實(shí)有開放的渠道,即某種特別的光可以通過材料路徑,光波可以遵循,無(wú)論材料多么厚。烏特列支大學(xué)的博士生Jeroen Bosch的研究定位了這些可實(shí)現(xiàn)光透過不透明材料的特殊路徑。 光的乒乓化處理 為了準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)光是如何投射在物質(zhì)上的,研究者們利用類似“打乒乓球”的方式處理光!拔覀兺ㄟ^一個(gè)隨機(jī)的方式發(fā)送光,然后我們使用的光的散射數(shù)據(jù),并以一個(gè)稍微不同的方式沿同一路徑發(fā)送,” Bosch解釋說!斑@樣,可實(shí)現(xiàn)更多的光通過材料!敝貜(fù)這個(gè)過程幾次,通過材料的光來回發(fā)送,研究人員發(fā)現(xiàn)了哪一種光波必須有,以使其通過材料。 所有的光顏色是不同的 光波鋒的形狀,即光波的前緣,決定了光穿透材料的程度。不同顏色的光波的波陣面的最佳形狀是不同的。“該原理適用于所有波長(zhǎng),但對(duì)于每個(gè)波長(zhǎng),只有一個(gè)單一的波陣面處于工作狀態(tài),”Bosch說!叭绻愦_定波前的形狀,然后改變波長(zhǎng),你就可以看到越來越少的光穿透材料! 這些對(duì)于開放的信道的波長(zhǎng)依賴性的理解,為研究人員提供了一個(gè)測(cè)量這些開放通道的“路徑長(zhǎng)度”。光沿著這樣一條特殊的路走了多長(zhǎng)時(shí)間?這個(gè)問題的答案提供了對(duì)于光通過散射材料在光的傳輸情況下的理解,這對(duì)于觀察和穿透這種材料將是非常有用的。(來源:實(shí)驗(yàn)幫) |