|  | 23 сентября 2015 | Новости науки и техники

Ученым удалось "затормозить" свет в 20 раз по сравнению с его скоростью распространения в вакууме

Фотонный кристалл


Группе исследователей из Сент-Эндрюсского университета (University of St Andrews), Шотландия, и Йоркского университета (University of York), Великобритания, удалось добиться эффекта существенного замедления скорости распространения света на микроскопическом уровне. Этот процесс, реализованный за счет использования специальных наноструктур, может использоваться в фундаментальных научных исследованиях, в медицине и в других областях, где требуется управлять перемещением различных крошечных частичек, направляя их по пути распространения луча света.

Когда свет преломляется, входя в объект из прозрачного материала, он замедляется и оказывает небольшое давление на этот объект. Сил, возникающих в результате этого давления, недостаточно для того, чтобы заставить перемещаться объекты макроскопического масштаба, но их вполне достаточно для передвижения частиц, сопоставимых по размерам с живыми клетками и меньше.

Свет распространяется в вакууме со своей максимальной скоростью, 299 792 458 метра в секунду. Но в некоторых прозрачных материалах свет замедляется, к примеру, на одну треть в стекле. Однако, свет можно замедлить и еще больше при помощи различных уловок. В данном случае исследователи использовали специальные наноструктуры, изготовленные из кремния, которые можно охарактеризовать термином фотонный кристалл, который оказывает сильное влияние на процесс движения фотонов света.

За счет использования сложных оптических и квантовых эффектов в фотонном кристалле ученым удалось замедлить скорость света на 95 процентов, в 20 раз по сравнению с его скоростью распространения в вакууме. За счет такого кардинального замедления, "медленный свет", попадая на поверхность различных частиц, вырабатывает существенно большую силу давления, способную заставить перемещаться большие объекты с большей массой. Эти оптические силы могут позволить ученым перемещать, сортировать и собирать из крошечных частиц более сложные образования. Такие функции могут оказаться очень полезными в области биологических исследований и медицинской диагностики, к примеру, для отделения злокачественных клеток от здоровых или для выделения чистых вирусов и болезнетворных микроорганизмов.

"Совмещение оптической физики и биологии приведет к появлению новых способов перемещения вирусов, бактерий и клеток, не повреждая их хрупкую структуру" - рассказывает доктор Марк Скаллайон (Dr Mark Scullion), ученый из Йоркского университета, - "Все это, в свою очередь, облегчит и ускорит некоторые научные исследования, методы медицинской диагностики и даст нам принципиально новую точку зрения на микробиологический мир в целом".




Ключевые слова:
Скорость, Свет, Замедление, Стекло, Кремний, Фотонный, Кристалл, Сила, Давление, Перемещение, Объект

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые "вооружили" крошечными лазерами живые клетки
  • Создано оптическое волокно, способное затормозить скорость распространения ...
  • Ученые выяснили, что скорость света в вакууме является далеко не постоянной ...
  • Физики ставят под сомнение верность значения скорости света
  • C помощью наноразмерного устройства ученые заставили свет двигаться с беско ...

  • Частная охрана дачи или загородного дома в Москве. Заказывайте у ОГ "Дубровник".


    23 сентября 2015 07:33
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3782
    Это интересно, но другим ученым удалось вообще тормознуть свет на 60 секунд. Вот это я понимаю достижение....


    --------------------
        
    23 сентября 2015 11:02
    #2 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Это интересно, но другим ученым удалось вообще тормознуть свет на 60 секунд. Вот это я понимаю достижение....


    Фома, вы только заголовки читаете?
        
    24 сентября 2015 13:57
    #3 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 773
    Интересно а когда происходит эффект рефракции, свет замедляется?


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.