Research

Лазер спромігся жонглювати краплями

Підвішені за допомогою лазерного пучкамікрометровие гліцеринові краплі починають рухатися по орбітах, які за своєю формою нагадують траєкторію куль жонглера. До такого несподіваного відкриття прийшли фізики з Німеччини та Швеції, які не тільки змогли пояснити це явище, але і побудували візуальну модель. З її допомогою подивитися на рух крапель можемо і ми з вами.

Для підвішування частинок в повітрі вченіфокусировали пучок лазера потужністю близько одного вата, а щоб компенсувати силу тяжіння, направили пучок вгору. Потім заряджені краплі рідини розсіювали над лазером: вони поступово осідали під дією сили тяжіння, після чого частина крапель потрапила в фокус пучка і починала «левитировать». Відстежити траєкторію частинок вченим вдалося за допомогою підсвічування установки світлодіодом. Спостереження проводилося мікроскопом великої дальності.

Потім рух було записано на камеру (частота кадрів - 45 000 в секунду), і зараз це явище можемо переглянути і ми.

</ P>

Чому відбувається таке явище? Коли одна з крапель виявляється під інший, вона послаблює інтенсивність електромагнітного поля пучка. Сила тяжіння починає діяти на верхню краплю, і вона стрімко падає вниз. У той же час вона відштовхується від центру пучка, через різницю інтенсивності світла під нижньою краплею і в її центрі. Як тільки краплі виявляються на однаковій висоті, та, що ближче до центру, починає підніматися, а друга, навпаки, притягується до центру пучка (градієнтна сила). Цикл повторюється, і все це починає виглядати як жонглювання кулями.

Гіпотеза про розгін невеликих частинок світлом булависловлена ​​ще Іоганном Кеплером, який припустив, що хвости комет спрямовані від Сонця через те, що їх відштовхують промені зірки. Звичайно, практичної користі від такого експерименту немає, але експериментувати зі світлом коштує як мінімум по одній причині - щоб зробити невеликий прискорювач частинок. Крім того, саме вивчення світла і частинок дозволило моделювати випромінювання чорної діри.

А ви як думаєте, чи виправдане проведення таких експериментів? Напишіть в нашому Telegram-чаті.