Saçılma değişmez ışık modları, karmaşık optik bilgileri, çinko oksit gibi görünmez bir saçılma ortamından bile iletir.
Viyana, Avusturya). Süt gibi birçok malzeme opak görünür çünkü gelen ışık düzensiz yapıları nedeniyle şiddetli bir şekilde kırılır, dağılır ve saptırılır. Bu, ışık huzmesini değiştirir, böylece ışığın çoğu diğer tarafa ulaşmaz. Bazı sözde balistik fotonlar bu geçişi başarır, ancak o kadar nadirdirler ki pratikte kullanılamazlar.
Utrecht Üniversitesi ve Viyana Teknik Üniversitesi’nden bilim adamları artık ışık huzmelerini yüksek oranda saçılan malzemelerden de geçebilecek şekilde değiştirdiler. Nature Photonics dergisindeki yayınlarına göre, bu mümkün çünkü Pritam Pai’nin ekibi daha önce farklı malzemelerin farklı ışık dalga biçimlerini nasıl kırdığını belirledi. Stefan Rotter, “Bu ışık dalgası modellerinin her biri, onu düzensiz bir ortamdan gönderirseniz çok özel bir şekilde değiştirilir ve saptırılır” diye açıklıyor.
Işığın dalga boyu ve dalga formu
Fizikçiler deneylerinde opak bir test malzemesi olarak farklı ışık dalgası desenleriyle aydınlatılan bir beyaz çinko oksit tozu tabakası kullandılar. Katmanın arkasındaki bir detektör, nesneye ne kadar ışık girdiğini belgeliyor. Matthias Kühmayer, “Bir ışık dalgasının bir nesneye nüfuz etme şekli yalnızca dalga boyuna değil, aynı zamanda dalga biçimine de bağlıdır” diyor.
Dalga desenleri çinko oksit tabakasına nüfuz eder
Bu ölçümlere dayanarak, bilim adamları daha sonra hangi dalga paternlerinin sanki hiç dalga saçılması yokmuş gibi çinko oksit tabakasına nüfuz edebileceğini hesaplayabildiler. “Gösterebildiğimiz gibi, çok özel bir ışık dalgaları sınıfı var, sözde saçılma değişmez ışık modları, ışık dalgasının yalnızca hava yoluyla gönderilip gönderilmediğine bakılmaksızın dedektörde tam olarak aynı dalga modelini üretir. veya karmaşık çinko oksit tabakasını delmesi gerekip gerekmediği,” diye açıklıyor rotter
Normal ışık biçimleriyle karşılaştırıldığında, bu tür saçılma-değişmez ışık modları nadiren bulunur, ancak hedeflenen ölçümler ve matematiksel modeller, hemen hemen her malzeme için uygun modların belirlenmesini mümkün kılar. Bu saçılma-değişmeyen ışık modlarının farklı bir kombinasyonu, karmaşık optik bilgileri bir saçılma ortamından bile iletebilen bir ışık dalga formu yaratmayı mümkün kılar.
Opak malzemeden iletilen görüntü
“Deneyde, bir takımyıldız örneğini seçtik – büyük ayı. Aslında, ışık dalgasının çinko oksit tabakası tarafından dağılıp dağılmadığına bakılmaksızın, büyük arabadan dedektöre bir görüntü gönderen, saçılımla değişmeyen bir dalga belirlenebilir,” diye açıklıyor Jeroen Bosch.
Opak çinko oksit tabakasına rağmen, bilim adamları takımyıldızın tipik modelini dedektörde görüntüleyebildiler. Allard Mosk, “Deneyde, bu ışık dalgalarının formunun aslında çinko oksit tarafından değişmediğini gördük – sadece genel olarak biraz zayıfladılar” diyor.
Hücrelerin içini görüntüle
Fizikçilere göre, yöntemleri sadece optik bilgiyi gerçekte opak olan materyaller aracılığıyla iletmek için değil, aynı zamanda tıpta kullanılabilecek yeni görüntüleme süreçleri geliştirmek için de uygun. Bu nedenle, yeni yöntem kullanılarak ışık belirli bir noktaya getirilirse, diğer şeylerin yanı sıra biyolojik deneylerde hücrelerin içine bakmak mümkün olacaktır.
Araştırmacılar, “Saçılımla değişmeyen ışık modlarının olağanüstü özellikleri, hem temel araştırma hem de görüntüleme uygulamaları için bize çekici bir araç seti sağlıyor” diyor.