Фізики виміряли тягу мікроскопічних "світлових двигунів"

Групі фізиків вдалося виміряти тягу "світлового двигуна" на мікроскопічній намистині - силу, яка діяла на намистину, коли молекули на її поверхні випромінювали світло. Стаття дослідників з'явилася в журналі Physical Review Letters, а її короткий виклад наводить Physical Review Focus.
Відомо, що світловий потік чинить тиск на об'єкти. Наприклад, в даний час існують проекти космічних кораблів, що приводяться в рух сонячними вітрилами, які "наповнює" вітер з фотонів. Проте до недавнього часу учені припускали, що подібні ефекти спостерігаються тільки в космічному просторі або в лабораторних умовах на украй малих масштабах.
Тепер фізикам вдалося показати, що це не так. В рамках своєї роботи вони поміщали кремнієву намистинку мікронного розміру в світлову пастку. Поверхня намистинки була покрита флуоресцентним матеріалом, який випускає жовте свічення при опромінюванні зеленим світлом. В результаті ученим вдалося виявити, що при опромінюванні намистинки зеленим імпульсом на неї починала діяти сила приблизно в 300 фемтоньютонів. При цьому виникнення сили корелювало із збільшенням інтенсивності свічення намистини.
Для вимірювання сили, що діяла на намистинку, учені використовували метод фотонної силової мікроскопії (photonic force microscopy - PFM). В рамках цього методу з високою точністю вимірюються пересування об'єкту усередині оптичної пастки. Знання параметрів пастки дозволяє вченим обчислити сили, що діють на об'єкт.
Новий експеримент є вже другим, проведеним даною групою дослідників. Перша робота зі схожими результатами з'явилася в лютневому номері Physical Review Letters. За словами дослідників, повторний експеримент є підтвердженням того, що більше півроку тому були отримані вірні результати. Учені сподіваються, що нова технологія дозволить надточно змінювати кількість світла, випущеного мікрооб'єктами (знаючи силу, що виникає, можна обчислити кількість фотонів, які покинули поверхню об'єкту).

Источник: Хрещатик - Київська мунiципальна газета | Прочитать на источнике