Зарегистрирован эффект Доплера у вращающихся тел

Зарегистрирован эффект Доплера у вращающихся тел

Физики из Великобритании продемонстрировали эффект Доплера при отражении света от вращающегося объекта. Причем ось вращения может быть параллельна направлению падающих лучей света. Ключевую роль в явлении играет орбитальный угловой момент, или закрученность света. Подробности приведены в журнале Science.

Статья также удостоилась отдельного редакционного комментария, так как Доплера очень широко используется на практике. Изменение частоты излучения (в частном случае света) помогает определять скорости небесных тел, находить экзопланеты, дистанционно измерять направление и скорость потоков в различных прозрачных средах, а замена электромагнитных волн на звуковые дает возможность медикам исследовать ток крови по сосудам. Однако во всех перечисленных случаях нет возможности выявить не прямолинейное движение, а вращение объекта вокруг своей оси, особенно если ось вращения совпадает с направлением на объект со стороны наблюдателя. Исследователи из университетов Глазго и Стретчклейда смогли зафиксировать эффект Доплера с закрученными фотонами.

Физики использовали свет, фотоны которого имеют отличный от нуля орбитальный момент, то есть «закручены». Подобные пучки света научились получать около двадцати лет назад и их важной особенностью является то, что при взаимодействии с веществом они передают ему некоторый вращающий момент. Уже первые эксперименты с таким светом в 1990-х годах показали возможность раскрутить им микроскопические частицы пыли. В новой работе закрученные фотоны направили на вращающийся диск и при отражении от него наблюдался сдвиг частоты, пропорциональный как скорости вращения, так и величине орбитального момента. Сдвиг частоты отраженного света составлял около нескольких килогерц при частоте вращения диска около сотни оборотов в секунду: при этом погрешность измерений составляла всего несколько герц.

Исследователи считают, что измерение частоты вращения при помощи закрученного света найдет применение как для дистанционного обследования различных устройств на Земле, так и для изучения небесных тел. Ранее основной сферой применения закрученного света назывались оптоэлектронные устройства и каналы передачи информации. За счет манипулирования не только интенсивностью или поляризацией, но и орбитальным моментом можно передать больше данных в единицу времени.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Новый эффект Доплера позволит следить за вращением плазмы и молекул
Исследователи из Германии и Великобритании впервые экспериментально зарегистрировали вращательный доплеровский сдвиг в нелинейном оптическом режиме. Ученые полагают, что их наблюдения помогут создать методы, с высокой точностью определяющие характеристики вращения молекул, жидкостей и плазмы, а также исследовать магнитные и оптические свойства различных материалов. ..
2016-03-28 1750 0 Научные открытия
0
Открыт новый класс "нобелевских" материалов
Ученые обнаружили новый класс материалов, демонстрирующих гигантское магнетосопротивление (ГМС). Статья ученых появилась в журнале Angewandte Chemie International Edition, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Национального института материаловедения. Эффект гигантского магнетосопротивления заключается в резком ..
2012-08-29 1395 0 Научные открытия
0
Российские ядерщики удивились присвоению японцам открытия 113-го элемента
Ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, расположен в городе Дубна) сочли неожиданным решение объединенной комиссии Международных союзов теоретической и прикладной химии (IUPAC) признать первооткрывателем нового 113 элемента таблицы Дмитрия Менделеева японский национальный Институт ..
2016-01-04 1799 0 Научные открытия
1
Ученые IBM научились управлять спином электронов
Ученые из из IBM Research и Лаборатории физики твердого тела в ETH Zurich продемонстрировали новую технологию, с помощью которой можно управлять спином, направлением вращения электрона, и заставить перемещаться электроны, соблюдая строгий установленный порядок. При этом, время фиксации спина электронов ..
2012-08-21 1516 0 Научные открытия
1
Физики управляли квантовой симметрией двухслойного графена
Ученые из США, Канады и Японии наблюдали дробный квантовый эффект Холла в двухслойном графене и показали возможность управления свойствами такого материала действием электрического поля. Свое исследование авторы опубликовали в статье в журнале Science. Физикам удалось при помощи электрического ..
2014-07-04 1420 0 Научные открытия
0
Физики создали транзистор на основе атомного спина
В журнале Nature появилось сообщение, что ученые Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) впервые смогли использовать спин единичного атома в качестве основы транзистора. Ученые проводили опыты по изучению спинового эффекта Холла. Эффект, ..
2013-06-8 1737 0 Научные открытия
0
Открыта новая сила, которая превосходит гравитацию
Учёным давно известно, что чёрные тела генерируют излучение, и что это излучение создаёт отталкивающий (репульсивный) эффект. Однако, по данным нового исследования, здесь замешана ещё одна сила, которая действует сходным с гравитацией образом, и притягивает объекты к чёрному телу. Она получила ..
2013-07-29 2213 0 Научные открытия
0
Графит заподозрили в сверхпроводимости при комнатной температуре
Физики обнаружили, что обработанный водой порошковый графит при комнатной температуре обладает некоторыми свойствами, характерными для сверхпроводников. Работа ученых опубликованав журнале Applied Materials(препринт), а ее краткое содержание приводит блог издания Technology Review. Необычные электрические свойства у графита удалось ..
2012-09-13 2302 0 Научные открытия
0
Физики продемонстрировали слияние двух черных дыр
Физики смоделировали слияние двух черных дыр и показали соответствующую анимацию. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Технологического института Рочестера. Ученые в своем моделировании показали, каким образом ..
2015-04-11 4439 0 Научные открытия
-1
Предложена схема компактного рентгеновского лазера
Американские физики предложили схему компактного источника так называемого мягкого рентгеновского излучения. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводят Nature News. В основе работы источника так называемый эффект генерации гармоник высокого порядка. Суть ..
2012-06-10 1331 0 Научные открытия
0
Химик из МГУ помог пролить свет на теорию сверхпроводимости
Международной группе исследователей впервые удалось продемонстрировать, что распределение кислородных дефектов у сверхпроводящих купратов не является случайным, а показывает упорядоченное поведение, которое взаимодействует с волной зарядовой плотности. Статья на данную тему опубликована в журнале Nature, а коротко о ней сообщается в пресс-релизе ..
2015-09-19 2425 0 Научные открытия
-1
Названо время окончания темных веков во Вселенной
Международная группа ученых из США и Китая выяснили, что когда возраст Вселенной составлял 800 миллионов лет, в ней формировались небольшие галактики с активным звездообразованием. Начало этого процесса совпало с окончанием темных веков — периода, когда в космосе отсутствовали яркие источники света, ..
2017-07-14 19169 0 Научные открытия
0
Черное тело притянуло атомы цезия
Физики впервые экспериментально измерили силу притяжения, которая действует на отдельные атомы цезия со стороны черного тела. Эта сила оказалась в несколько раз больше гравитационной силы и силы давления электромагнитного излучения, пишут авторы работы, опубликованной в Nature Physics. Эффект ..
2017-12-11 3687 0 Научные открытия
0
Российские физики «научили» сверхпроводники управлять магнитным полем
Сверхпроводимость, которая почти несовместима с магнитным полем, может при определенных условиях способствовать его распространению, выяснили российские ученые. Устройства на базе этого эффекта могут приблизить эпоху компьютеров будущего — спинтронных вычислительных машин. Результаты исследования опубликованы в журнале ..
2015-10-05 1458 0 Научные открытия
0
10-летняя москвичка получила патент на изобретение
В России побит рекорд по изобретательству - зарегистрирован самый молодой патентообладатель в стране. Им стала 10-летняя москвичка Анастасия Родимина, придумавшая новый способ печатной графики - фрактальную "энергоинформационную монотипию", пишет "Московский комсомолец".  С обычной монотипией ("кляксографией") юную ..
2012-04-7 2011 1 Научные открытия
0