Kaip lazerį paversti traktoriaus spinduliu

Fotonas turi nedidelį impulsą, kurį jis gali suteikti viskam, ką jis pasiekia, kaip praėjusio amžiaus pradžioje atrado Arthuras Comptonas ir Peteris Lebedevas. Dabar žinome, kad fotonai gali būti naudojami stumti bet ką – nuo ​​elektronų iki saulės burių.

Šiandien Jun Chen iš Fudano universiteto Kinijoje ir keli draugai demonstruoja prieštaringą rezultatą, kad fotonai taip pat gali traukti daiktus. Kitaip tariant, jie sugalvojo, kaip sukurti atgal traukiančią jėgą iš priekyje sklindančio pluošto.

Chenas ir bičiuliai sako, kad tai įmanoma, kai sistema atitinka dvi sąlygas. Pirma, jis veikia tik spinduliams, kurių impulsas sklidimo kryptimi yra mažas, kaip ir spinduliams, kurie tik nužvelgia objektą. Antra, fotonai turi vienu metu sužadinti kelis dalelės daugiapolius, kurie išsklaido spindulį.

Jei sklaidos kampas yra tinkamas, bendras impulsas sklidimo kryptimi gali būti neigiamas, o tai reiškia, kad dalelė traukiama atgal link šaltinio ir šviesa tampa traktoriaus spinduliu.

To negalima painioti su įvairiais optinio pinceto tipo mechanizmais, kuriuose į spindulį įstrigusios dalelės seka šviesos intensyvumo gradientą. Šiuo atveju dalelės visada pasiekia tam tikrą pusiausvyros tašką, kuriame intensyvumas pasiekia maksimumą.

Cheno ir bendradarbių naujoji jėga veikia, kai nėra gradiento. Esant galimybei, jų traktoriaus sija trauks dalelę iki pat šaltinio.

Tai patogus papildomas įrankis nanomanipuliatoriaus gudrybių dėžutėje. Tai gali atverti naujas galimybes optiniam mikromanipuliavimui, kurio tipiški pavyzdžiai yra dalelių gabenimas atgal dideliu atstumu ir dalelių rūšiavimas, tarkim, Chen ir kt.

Tai yra teorijos dokumentas, todėl liko viena dėlionės dalis. Dabar jiems tereikia parodyti, kad jų traktoriaus sija veikia.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1102.4905 : Atbulinė traukimo jėga iš į priekį sklindančio pluošto

paslėpti