切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
  • 光透过不透明介质时的路径长度问题

    作者:LabBang译 来源:phys.org 时间:2017-11-14 17:01 阅读:161 [投稿]
    在透明液体的情况下,光的路径是直线。如果液体通过纳米颗粒是不透明的,光的路径通过散射变得更加复杂。其中一些路径变长了,有些路径变短了,尽管光路的长度与透明的情况相同。

    一个看似矛盾的物理预言现在已经在一个实验中得到证实:不管物体是不透明的还是透明的,光穿过物体的路径的平均长度总是一样的。

    当光线穿过一杯牛奶时会发生什么?它进入液体,光会以一种不可预知的规律分散在无数的微小粒子中,并会再次碰到玻璃。这种效果使牛奶看起来是白色的。这要取决于入射光束,但是具体的路径,在于液体的透明度:透明物质会使光波在一直线上,在混浊物质的光将散落无数次,行驶更复杂曲折的轨迹。但令人惊讶的是,物质内部的光所覆盖的平均总距离总是一样的。


    上图所示是通过液体的光束,在透明液体(左)的情况下,光的路径是直线。如果液体通过纳米颗粒是不透明的(右),光的路径通过散射变得更加复杂。其中一些路径变长了,有些路径变短了,尽管光路的长度与透明的情况相同。图片来源:维也纳理工大学

    三年前,Stefan Rotter教授和他的团队(来自奥地利)与来自法国的同事一起预测了这种反直觉的结果。现在他和来自巴黎的合作者在一个实验中验证了这个理论。研究结果现已发表在《科学》杂志上。

    粒子和波

     “我们可以对这种现象有一个简单化的想法,我们想象光作为一个流动着的微小颗粒,”Stefan Rotter说。“光子在液体中的轨迹取决于它们遇到的障碍物的数量。

    在清澈透明的液体中,颗粒沿着直线传播,直到液体流到对面。然而,在不透明液体中,轨迹更为复杂。光束沿其方向经常分散,多次改变方向,在不透明物中长距离照射后才能到达对面。 ”

    分享到:
    扫一扫,关注光行天下的微信订阅号!
    【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
    1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
    如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn