科學家首次觀測到有角度的加速光
- 發(fā)布時間：2015-04-30 01:30:53 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京4月29日電 （記者房琳琳）自然法則明確：光線必須沿著直線前進且有一定的速度。如今，南非約翰內(nèi)斯堡的維特沃特斯蘭德大學研究人員證明，激光可以沿著螺旋路徑穿越空間，能在射向遠方的時候加速和減速。這是科研人員第一次觀測到有角度的加速光，可能帶來借助此類特殊結(jié)構(gòu)光場的新應用。
維特沃特斯蘭德大學物理學院教授安德魯·福比斯和實驗室工作人員在《物理評論A輯》雜志網(wǎng)絡版發(fā)表的論文中給出了上述實驗結(jié)論。據(jù)物理學家組織網(wǎng)日前報道，在最新研究中，研究人員首次證明了沿角度加速的光，以及其能被加速和減速的真實性。這種角加速可以被一個單參數(shù)控制，這個參數(shù)可以隨時用一個刻入數(shù)字全息圖的標準液晶顯示屏來調(diào)整，這塊顯示屏比家用液晶電視屏還要小。研究小組創(chuàng)建的能展示有趣物理屬性的復雜光線，可以用來探索一系列實際應用。
福比斯解釋說：“我們的角加速依靠軌道角動量，即所謂的‘扭曲光’現(xiàn)象?！卑巡ㄇ肮馀で陕菪螤詈螅饩€就能承載軌道角動量。在非恒定速度中的光旋轉(zhuǎn)導致角加速度。而且，光線的加速和減速傳播定期從一種模式切換到另一種模式。之后經(jīng)螺旋路徑通過空間，螺旋就像發(fā)條一樣旋緊導致光可以被加速，松懈之后又形成減速。有意思的是，通過如此這般“扭麻花”，自然地給光場提供了附加動量，導致其加速旋轉(zhuǎn)。
福比斯本人今年3月加入維特沃特斯蘭德大學物理學院，他本意是要促進新的結(jié)構(gòu)光源實驗室的建設，專注于用數(shù)字全息圖創(chuàng)建自定義光場。此前，他和團隊成員就成功證明了光線可以被旋轉(zhuǎn)。目前，該團隊希望將角加速光這一新的光學領域的有趣工具，用于研究基本物理過程，例如用光驅(qū)動微流體流動等。
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