Filtras, galintis praleisti tik viena kryptimi krintančią šviesą

Masačusetso technologijos instituto (Massachusetts institute of technology, MIT)  mokslininkai pagamino filtrą, kuris praleidžia tik viena kryptimi krintančią regimojo spektro šviesą, o iš visų kitų krypčių ateinanti šviesa yra visiškai atspindima.

Filtras pagamintas iš daugelio sluoksnių paeiliui sudėtų dviejų skirtingų medžiagų, o kiekvieno sluoksnio storis – tiksliai apskaičiuotas.

Kiekvienoje dviejų medžiagų sandūroje, dalis krentančios šviesos atspindima. Tačiau mokslininkai pasinaudojo škotų fiziko Deivido Briusterio (David Brewster) XIX a. atradimu – jis nustatė, kad vertikalios poliarizacijos šviesa, krisdama į medžiagą tam tikru kampu (vadinamu Briusterio kampu), neatsispindi ir pilnai patenka į medžiagą. Jei tuo kampu krenta nepoliarizuota šviesa, atspindėta šviesa taps poliarizuota.

briusterioŠviesos, krintančios Briusterio kampu, poliarizacija (iliustr. Wikipedia)

Nors tokiame daugiasluoksniame „sumuštinyje“ nuo kiekvienos sandūros atspindima tik nedidelė dalis šviesos, tačiau praeidama daug sluoksnių (eksperimentiniame filtre jų buvo 80) ir nuo kiekvieno jų atsispindėdama, didžioji dalis krintančios šviesos atsispindi. Išskyrus tą šviesą, kuri krinta Briusterio kampu ir yra poliarizuota horizontaliai.

Nors panašių bandymų buvo ir anksčiau, tačiau MIT mokslininkams, sugebėjusiems ypač tiksliai kontroliuoti kiekvieno sluoksnio storį, pavyko šį efektą išgauti visame matomos šviesos dažnių diapazone.
Buvo naudojami stiklo ir tantalo oksido sluoksniai, tačiau teoriškai filtrui tiktų dvi bet kokios permatomos medžiagos, turinčios skirtingą šviesos lūžio rodiklį.

filtras
Baltos šviesos spindulys pereina per filtrą, tarsi jis būtų stiklinis. Raudonos šviesos spindulys, krintantis kitu kampu, yra visiškai atspindimas – šiuo atveju filtras veikia kaip veidrodis. Nuotrauka daryta skystyje su šviesą išsklaidančiomis dispersinėmis dalelėmis, kurios šviesos spindulius padaro matomus.

Ši technologija gali sukelti naujų pažangių optinių įrenginių kūrimo bangą – fotoelektros, detektorių, teleskopų ir mikroskopų, šviesos filtrų ir kitose srityse.

Pvz., teleskopu stebint blyškią planetą šalia ryškios žvaigždės, būtų galima eliminuoti žvaigždės šviesą. Akiniai su tokiu filtru leistų stebėtojui matyti tik jam skirtą vaizdą, o kompiuterių ar telefonų ekranai – tik priešais juos esančiam vartotojui.

https://www.youtube.com/watch?v=Lr9AAvRlQ54

Palikti atsiliepimą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.