ออพติคเป็นพื้นที่ทางฟิสิกส์ที่บริสุทธิ์ที่สุดและถูกนำไปใช้มากที่สุดเสมอมา นี่เป็นเรื่องจริง ณ เวลาใดเวลาหนึ่งในประวัติศาสตร์ ตั้งแต่นิวตันและปริซึมของเขาไปจนถึงเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์และเส้นใยแก้วนำแสงที่สร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารของโลกสมัยใหม่ แสงได้ทำให้นักฟิสิกส์หลงใหลและอำนวยความสะดวกให้กับอุตสาหกรรมใหม่ทั้งหมด เช่นเดียวกับการประยุกต์
ใช้วิทยาศาสตร์
ล้ำสมัย การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ การสร้างภาพทางการแพทย์ และตัวอย่างอื่นๆ ของเทคโนโลยีออปติคัลต้องอาศัยพฤติกรรมของแสงในแบบที่คาดการณ์ได้สูง แสง ไม่ว่าจะเป็นคลื่นหรืออนุภาคหรือรังสี จะต้องเป็นไปตามกฎของทัศนศาสตร์ แต่กฎต่างๆ นั้นย่อมมีไว้หักล้างหรืออย่างน้อยก็มีการหักล้าง
และดังที่บทความในฉบับพิเศษนี้แสดงให้เห็น เลนส์ก็ไม่มีข้อยกเว้น เข้าเลเซอร์การประดิษฐ์เลเซอร์ในปี พ.ศ. 2503 ได้ปฏิวัติวงการออปติก และผลกระทบนั้นยังคงสัมผัสได้จนถึงทุกวันนี้ การวิจัยเลเซอร์สมัยใหม่ก้าวหน้าไปในหลายๆ ด้าน นักฟิสิกส์บางคนต้องการความเข้มและพลังงานพัลส์ที่สูงขึ้น
ในขณะที่คนอื่นๆ กำลังยุ่งอยู่กับการพยายามเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ ในหน้า 41 อธิบายถึงการวิจัยที่ชายแดนอื่น การค้นหาพัลส์ที่สั้นลงเรื่อย ๆ อย่างไรก็ตาม ที่ความยาวคลื่นออปติก ชีพจร 5 เฟมโตวินาทีจะประกอบด้วยสนามเลเซอร์ที่สมบูรณ์เพียงสองหรือสามรอบเท่านั้น
แต่กระบวนการหลายอย่าง เช่น การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในอะตอม เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เร็วกว่านี้ นักวิจัยจึงต้องหันไปใช้ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าและเทคนิคแบบไม่เชิงเส้นที่หลากหลายเพื่อเข้าถึงระบอบแอตโทวินาที ความยาวคลื่นที่สั้นลงยังจำเป็นสำหรับความละเอียดที่ดีขึ้นในแอปพลิเคชัน
การถ่ายภาพ อันที่จริง เป็นเวลาหลายปีที่คิดว่าความละเอียดของเครื่องมือเกี่ยวกับแสงใดๆ ถูกจำกัดไว้ที่ประมาณหนึ่งในสามของความยาวคลื่นของรังสีที่ใช้ ในขั้นต้น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ซึ่งใช้ประโยชน์จากความยาวคลื่นของอนุภาค ที่สั้นกว่ามาก ถูกนำมาใช้เพื่อเข้าถึงส่วน
ที่กล้องจุลทรรศน์
แบบใช้แสงไม่สามารถเข้าถึงได้ กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณูและการสแกนอุโมงค์ตามมา แต่แสงยังคงมีบทบาทในการค้นหาความละเอียดของโมเลกุล ดังที่ อธิบายไว้ในหน้า 29 ตัวอย่างเช่น การใช้โมเลกุลเดี่ยวเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงระยะใกล้แบบสแกน
ทำให้ได้ความละเอียด 180 นาโนเมตร แสงเดินทางด้วยความเร็ว 299 792 458 เมตรต่อวินาทีในสุญญากาศ ไม่น่าแปลกใจที่มันจะช้าลงเมื่อเจอสิ่งใด ไม่ว่าจะเป็นเศษแก้วหรือก๊าซของอะตอมโซเดียม แต่ถ้าอะตอมของโซเดียมถูกวางในสถานะควอนตัมโดยเลเซอร์ “คู่ควบ” เป็นไปได้ที่จะทำให้พัลส์ช้าลง
อย่างมากจากเลเซอร์ “โพรบ” ที่สองที่ทำงานที่ความยาวคลื่นที่เลือกอย่างระมัดระวัง อธิบายไว้ในบทความของเธอ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เป็นไปได้ที่จะลดความเร็วของพัลส์โพรบเป็นศูนย์! เคล็ดลับนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแสงของก๊าซที่มีความยาวคลื่น
ที่น่าทึ่งคือสามารถใช้เคล็ดลับที่คล้ายกันนี้เพื่อเพิ่มความเร็วของโพรบเป็นหลายร้อยเท่าของความเร็วแสง เคล็ดลับเหล่านี้ทำงานอย่างไร เลนส์พื้นฐานสอนเราว่าความเร็วของแสงเปลี่ยนจากcเป็นc / nเมื่อเข้าสู่วัสดุที่มีดัชนีการหักเหของแสงเป็นn ในขณะที่ความยาวคลื่นเปลี่ยนจากLเป็นL / n
เรายังได้รับการสอนด้วยว่าดัชนีการหักเหของแสงเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่นหรือความถี่ด้วย อย่างไรก็ตาม เมื่อพัลส์ของแสง ซึ่งต้องประกอบด้วยช่วงของความยาวคลื่นตามคำจำกัดความ เข้าสู่วัสดุ มันจะถูกทำให้ช้าลงด้วยปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับการแปรผันของดัชนีการหักเหของแสงด้วยความถี่
การควบคุมรูปแบบนี้เป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนความเร็วของพัลส์โพรบเลนส์พื้นฐานยังสอนเราว่าดัชนีการหักเหของแสงทำให้ลำแสงโค้งงอไปทางปกติ อย่างไรก็ตาม ดังที่อธิบายไว้ในหน้า 47 มันไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างที่มีคุณสมบัติ
ทางไฟฟ้า
และแม่เหล็กเป็นลบ (ดูฉบับพิมพ์) สิ่งที่แปลกประหลาดที่สุดคือวัสดุที่มีดัชนีการหักเหของแสงเป็นลบ วัสดุใหม่ที่เกิดขึ้นจากงานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การใช้งานในด้านการสื่อสาร อิเล็กทรอนิกส์ การถ่ายภาพทางการแพทย์ และแขนงอื่นๆ ของเลนส์ และรวมถึงความเป็นไปได้ของ “เลนส์ที่สมบูรณ์แบบ”
และยังมีอีกมากมายนี่เป็นเพียงสี่ด้านที่นักฟิสิกส์กำลังผลักดันกฎของเลนส์ให้ถึงขีดสุด มีอีกมากมาย ตัวอย่างเช่น เมื่อเดือนที่แล้ว นักฟิสิกส์รายงานว่าพวกเขาได้สร้างนาฬิกาออปติกที่น่าจะมีความแม่นยำมากกว่านาฬิกาอะตอมที่ดีที่สุดในโลกอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น นาฬิการุ่นใหม่อาศัยการประยุกต์
ชิ้นส่วนของการวิจัยทางฟิสิกส์ที่ไม่เกี่ยวข้องโดยสิ้นเชิง ซึ่งก็คือการค้นพบเส้นใยคริสตัลโทนิค ซึ่งมีอายุเพียงสองปีเท่านั้น ความก้าวหน้าล่าสุดอื่น ๆ ได้แก่ เทคนิคออพติคอลครั้งแรกสำหรับการสร้าง และข้อเสนอให้ใช้โฟตอน “พันกัน” เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เลเซอร์และการพิมพ์หิน
รวมถึงการถ่ายโอนที่สอดคล้องกันอย่างชัดเจนในระยะทางที่ยาวถึง 4 นาโนเมตร ข้อสังเกตนำไปสู่ข้อเสนอแนะว่า DNA ทำหน้าที่เป็น “สายโมเลกุล” และระบบ DNA นั้นเป็นตัวแทนของ “กระบวนทัศน์ใหม่” สำหรับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน แนวคิดที่ว่าการถ่ายโอนอิเล็กตรอนได้รับการปรับปรุง
นั้นค่อนข้างสมเหตุสมผล ความเป็นไปได้ในการทดสอบการขนส่งอิเล็กตรอนใน DNA นั้นยอดเยี่ยมเพราะโมเลกุลใช้โครงสร้างที่แตกต่างกันมากมาย สิ่งเหล่านี้รวมถึงการหักงอ การโค้งงอ การนูน และการบิดเบี้ยวตามโมเลกุล ตลอดจนลักษณะ “โพลีอิเล็กโทรไลต์” ของเกลียวคู่
แนะนำ ufaslot888g
