Физики разработали оптический пылесос, который втягивает в себя наночастицы. Это устройство состоит из диэлектрического куба с прорезью, облучаемой волной, длина которой полностью совпадает со стороной куба. Работоспособность предложенного прибора ученые проверили с помощью численных расчетов. Статья опубликована в Scientific Reports.Классическая оптика утверждает, что микроскоп может разглядеть только достаточно большие объекты, размер которых превышает половину длины волны используемого излучения. В частности, с помощью видимого света можно разглядеть детали не меньше нескольких сот нанометров, с помощью рентгена разрешение можно понизить до нескольких нанометров, а с помощью электронов (которые тоже ведут себя как волны) — до сотых долей нанометра. Это ограничение возникает из-за дифракции волн, которая не позволяет сфокусировать их в пятнышко с диаметром меньше половины длины волны. Поэтому физики называет его дифракционным пределом.
Архив рубрики: Наука
Тайны цветов обитаемых миров вселенной: популярно о самом главном
«Вот тут мы и живём. На голубой точке», — сказал Карл Саган после выхода его знаменитой фотографии “бледно-голубая точка“. Фотографию сделал космический зонд Voyager 1 14 февраля 1990 года с расстояния в 6 млрд км. По сей день эта фотография остаётся самой дальней фотографией Земли. В феврале этого года ей исполнилось 30 лет, в честь чего её обработали, используя современные цифровые методы, и получили ещё более впечатляющее изображение. Бледно-голубая точка или синий шарик – в любом случае наша планета ассоциируется с синим цветом. И поскольку Земля – единственная из известных нам обитаемых планет, разумно предположить, что и другие обитаемые планеты будут голубыми. Однако на самом деле всё не так просто. Что такое цвет? Астрономы подразумевают под цветом интенсивность света определённой длины волны.
Раскрыта тайна образования периодических параллельных борозд на поверхности известняковых склонов
Иллюстрация: Adrien Gúerin et al. / Physical Review Letters, 2020. Французские физики установили, что желобковые карры — периодические параллельные борозды на известняковых склонах — образуются благодаря стеканию тонких слоев воды, в которых развивается гидродинамическая неустойчивость. Из-за нее растворение поверхности минерала происходит с разной скоростью в разных точках склона, что в конечном итоге приводит к появлению вертикальных канавок шириной в несколько десятков сантиметров, пишут ученые в Physical Review Letters. Под действием дождя на известняковых склонах часто образуются желобковые карры — вертикальные бороздки шириной в несколько десятков сантиметров. Водная эрозия ведет к медленному растворению известняка и других водорастворимых минералов, например гипса или каменной соли: при контакте с водой ионы переходят в раствор и уносятся потоком, оставляя углубления на изначально плоской поверхности камня. Интересно, что появляются такие канавки на довольно крутых склонах, вода по которым стекает не отдельными каплями или струями, а сплошным потоком, полностью покрывая поверхность горной породы.
Создан нанометровый сферический источник света с круговой поляризацией для будущих квантовых компьютеров
Иллюстрация: Wikimedia commons. Физикам удалось получить свет с практически круговой поляризацией от сферического симметричного источника размером несколько нанометров. В основе метода лежит катодолюминесценция, а характер поляризации зависит от положения используемого электронного луча. Помимо фундаментального значения, способ может помочь в создании квантовых компьютеров. Статья опубликована в ACS Nano. Электромагнитное волны по своей природе поперечные, то есть в луче света колебания идут поперек его оси. В естественном свете, как от Солнца или лампы накаливания, колебания не лежат в одной плоскости, а распределены хаотично по кругу, и такие волны называют неполяризованными. Однако если колебания идут в одном направлении или в нескольких, то такой свет точно будет поляризованным. Поляризация при этом бывает разной.
Математическая теория упаковки сфер и социальная дистанция: теория и практика
Во времена, когда бушевал COVID, возникла практическая задача о том, как безопасно снова открыть офисы, школы, а также другие общественные места, удерживая людей на расстоянии полутора метров друг от друга, сводится к вопросу, который математики изучают уже несколько столетий. Может показаться, что такая тема, как упаковка сфер придётся по душе только математикам. Кому ещё будет интересно искать наиболее эффективные способы размещения кругов на плоскости или сфер в пространстве? Однако сегодня миллионы людей по всему миру размышляют именно об этой задаче. Определить, как безопасно открыть здания и общественные места, соблюдая социальную дистанцию – это, в частности, упражнение в геометрии.
Как работает поляритонный транзистор на основе бозе-эйнштейновского конденсата: просто о сложном
Впервые о поляритонах, являющихся весьма сложными квазичастицами, состоящими из экситонов и связанных с ними фотонов, начали говорить еще в середине XX века. Однако технологии, в которых удалось эффективно использовать плюсы совмещения в одной частице полноценной фотонной и электронной составляющих, стали развиваться всего около двадцати лет назад. Лауреат премии “ВЫЗОВ”, профессор Сколковского института науки и технологий Павлос Лагудакис рассказал о том, что это за частицы, когда нам ждать суперкомпьютеров с поляритонным ускорением и каков его собственный вклад в поляритонику. Вначале поговорим о понятии частиц жидкого света. Павлос, премию вам присудили за создание поляритонного транзистора. Можете рассказать, как он вообще работает?
