Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории и Университета Оттавы продемонстрировали необычное явление: лазерный луч, обычно ассоциирующийся с чистым светом, способен создавать тень. Исследование, опубликованное изданием Optica, открывает новую страницу в изучении взаимодействия света с физическими объектами.
В рамках эксперимента использовался кристалл рубина и лазеры с определенными длинами волн. Зеленый лазерный луч проходил через рубин, освещенный сбоку синим лазером, что вызвало изменение оптических свойств кристалла. Это привело к тому, что зеленый лазер начал вести себя как непрозрачный объект, отбрасывающий видимую тень.
Тень проявлялась в виде темного пятна на экране, где зеленый лазер блокировал синий свет, формируя контуры своего луча. Эксперимент показал, что это явление связано с нелинейным оптическим поглощением в рубине, которое снижает интенсивность синего света. Ученым удалось достичь контраста тени до 22 процентов, что сопоставимо с контрастом тени в солнечный день.
Интересно, что контраст тени зависит от мощности лазера: чем мощнее зеленый луч, тем заметнее эффект. Более того, исследователи разработали теоретическую модель, которая точно предсказывает параметры тени, подтверждая надежность проведенных экспериментов.
Открытие позволяет глубже понять процессы взаимодействия света с материалами и открывает новые возможности для оптических технологий. Управление световыми потоками при помощи взаимодействующих лазеров может найти применение в оптической коммутации и в разработке мощных лазерных систем, что делает данный эффект перспективным для будущих исследований и технологий.
