Čeští vědci jako první využili rotaci fotonů k posouvání mikroobjektu

Ve svém experimentu vědci ve vakuu vytvořili světelnou past / Pixabay
Vědci z oddělení Mikrofotoniky Ústavu přístrojové techniky přispěli cennými poznatky k tématu, za které byla před měsícem udělena Nobelova cena za fyziku. O co ve studii o použití fotonů s vlastní rotací vlastně jde?

Již řadu let se ví, že světlo působí znatelnou silou na velmi malé předměty (o průměru od desítek nanometrů po desetiny milimetru) a může je uvěznit ve světelné pasti.

Tento princip „optické pinzety“ představil a hlavně v biologii úspěšně využil fyzik profesor Arthur Ashkin, který v loňském roce v prosinci, ve svých šestadevadesáti letech, získal polovinu Nobelovy ceny za fyziku.

Pokročilými experimenty se mohou pochlubit i brněnští badatelé v čele s profesorem Pavlem Zemánkem z ÚPT AV ČR, kteří ve svém nejnovějším článku odpověděli na hluboké otázky o šíření světla a otevřeli nové experimentální cesty ke světlem poháněným mikromotorům či k novým citlivějším senzorům.

Výzkumy ukázaly, že použití fotonů s vlastní rotací – takzvaně kruhově polarizovaného světla, vyústí v dramaticky odlišné chování částic zachycených v optické pinzetě. Ve svém experimentu vědci ve vakuu vytvořili světelnou past. Vznikl v ní mnohem menší odpor prostředí a objekty se mohly pohybovat rychleji.

„Od prvních experimentů Arthura Ashkina je známo, že když k zachycení částice používáme fotony bez vlastní rotace, bude částice v pasti držena silněji v okolí světelné pasti, pokud zvýšíme počet fotonů. My jsme však použili fotony s vlastní rotací a zjistili zcela opačné chování. Částice nezůstává ve světelné pasti, ale má tendenci obíhat kolem ní po orbitě, jejíž poloměr se zvětšuje s rostoucím počtem fotonů. Obtížně využitelná vlastní rotace fotonů se tak převádí na cyklický mechanický pohyb částice,“přiblížil princip profesor Zemánek.
   

 
Buďte první

Mohlo by vás zajímat

Reklama