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物理学家发现光的新属性光的轨道角动量随时间变化?

  光还有新特性?最近,美国的物理学家表示,光的轨道角动量可以随着时间迅速发生变化,并称这种特性为自扭矩。

  上个星期他们在《科学》期刊中发表了一篇论文,在里面他们详细描述了光的这一新特性是如何被发现的。

  其实早在1992年,科学家就发现当激光束穿过贝壳状的透镜时就会发生扭转,变成旋涡状的光束。这种性质的光束被称为涡旋光束,光束的波前能以螺旋的形式绕着传播轴扭转,从而使光束的核心强度为零。

  从而光的平面来看是正弦波,而从三维的来看则是一个旋转的光束,但是根据现在的科学家发现的现象,即漩涡光束的传播范围会随着时间、距离的变化而扩展。通俗的理解就是漩涡光束依旧有着向外发散的性质。

  在理论中,这种漩涡光束性质已经被无数的科学家所猜想。而最近,这种猜想正式被美国的科学家所观察到。在此之前,所有研究中的光束的扭转都是恒定的。而美国物理学家的最新研究表明,这种光束的扭转将会随时间发生变化。一个光脉冲高频谐波,波前的旋转可以加快或减慢,这是一种前所未见的行为。

  研究小组将有不同的轨道角动量两束红外激光脉冲放在一起,并且彼此之间存在千万亿分之一秒的不同步。他们发现,这种漩涡光脉冲会以一种奇怪的方式叠加在一起,从而使螺旋状光束迅速加速扭曲,有着逐渐变化的螺旋旋转度。研究人员还发现,漩涡光束前部的光子绕旋转的速度比光束后部的光子旋转速度更慢。

  单个的光束会形成旋涡状的形状,而基于自扭矩的性质,漩涡光在不消失的前提下将会演变成为喇叭形状的光束,即一端小点,而另一端无限大。设想一下,将这种喇叭形状的漩涡光束竖置放射会变成什么样子,或者再多加一些光束进来,或许光的这种特性将会对双缝干涉做出一个解释,为什么同一束光试验中会有明暗交接的纹路。返回搜狐,查看更多

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