หน้าแรก > คำถาม
คำถาม
บทความ : นักฟิสิกส์สามารถผ่านแสงไปยังวัตถุทึบแสงได้แล้ว
วัตถุทึบแสงจะสามารถกระเจิงแสงที่ตกกระทบได้ทั้งหมดและแสงไม่สามารถผ่านไปได้ หลักการนี้อาจจะเปลี่ยนไป เมื่อนักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งได้ทดลองพบว่า สามารถให้แสงนั้นผ่านไปตามช่องว่างที่เล็กมากๆ ในวัตถุทึบแสงได้ไม่ว่าวัตถุจะมีความทึบเพียงใด และแสงดังกล่าวสามารุทะลุผ่านมาอีกฝั่งหนึ่งของวัตถุได้ด้วย



วัสดุทึบแสงได้แก่ สีทาบ้าน กระดาษ และนม ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากมันจะกระเจิงแสงที่มาตกกระทบมากกว่าดูดกลืนเข้าไป เมื่อแสงตกกระทบแล้วอาจจะผ่านเข้าไปใต้ผิววัตถุได้เล็กน้อยแล้วก็เกิดการกระเจิงแสงออกมาในทุกทิศทาง ตัวอย่างของเหตุการณ์นี้ได้แก่ เวลาที่หิมะตกหนัก อาจจะทำให้ตาของเรามองเห็นแต่แสงสีขาวสว่างจ้าและมองไม่เห็นทัศนียภาพข้างหน้าได้ ทั้งนี้เนื่องมาจากมีการกระเจิงแสงมากเกินไป



ทฤษฎีนี้เป็นจริงมาเป็นเวลายาวนาน แต่นักฟิสิกส์สมัยใหม่ได้ตั้งสมมติฐานว่า ไม่ว่าวัตถุทึบแสงเหล่านี้จะมีการจัดเรียงตัวของโมเลกุลที่เป็นระเบียบเพียงใด (ในทางวัสดุศาสตร์แบ่งวัตถุได้เป็น crystalline มีการจัดเรียงตัวเป็นระเบียบมีผลึกมาก จึงทึบแสง, amorphous การจัดเรียงตัวไม่เป็นระเบียบ ทำให้โปร่งใส หรือโปร่งแสง และ semicrystalline อยู่ระหว่าง 2 ชนิดแรก) ก็มักจะมีช่องว่างเล็กๆ ที่มีขนาดเพียงพอให้แสงลอดผ่านได้อยู่ดี



ในช่วงทศวรรษที่ 1980 นักวิทยาศาสตร์มีการใช้ทฤษฎีที่เรียกว่า random matrix theory เพื่อแสดงว่าวัสดุที่มีความทึบมากๆ จะมีช่องว่างจำนวนเล็กน้อยซ่อนอยู่ แม้แต่วัสดุที่มีความทึบที่สุดก็ต้องมีรูเล็กๆ อยู่บ้าง



นักฟิสิกส์นำโดย Allard Mosk และ Ivo Vellekoop จาก University of Twente ในประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้แสดงวิธีการหาช่องว่างขนาดเล็กๆ เหล่านี้ และวิธีการควบคุมรูปร่างของคลื่นแสงที่จะส่องผ่านเข้าไป และพบว่าช่องว่างที่เปิดทางให้แสงผ่านได้นั้นมีอยู่จริงแต่จะการจะค้นพบเป็นไปอย่างซับซ้อนมาก



นักฟิสิกส์สามารถเพิ่มความเข้มของแสงได้โดยการควบคุมรูปร่างของคลื่นแสงให้มีความเฉพาะ ทำให้มีการรวมคลื่นแสงที่กระเจิงเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการแทรกสอดแบบเสริมกันของแสง ลำแสงที่ได้จะสามารถเดินทางผ่านเข้าไปในช่องว่างเปิดเล็กๆ ในวัตถุทึบแสงได้


ในการทดลองนี้ได้มีการฉายลำเลเซอร์ไปยังชั้นของ zinc oxide ที่มีสีขาว (เป็นวัสดุที่ใช้ในสีขาว เคยถูกใช้โดย Van Gogh ศิลปินชื่อก้องโลก) และใช้กล้องดิจิตัลเพื่อวัดแสงที่ส่องผ่านออกมาจากวัตถุอีกด้านหนึ่ง และนำข้อมูลที่ได้นี้ไปควบคุมรูปร่างของคลื่นแสงที่จะส่องเข้าไป ด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์



วิธีการเปลี่ยนรูปร่างของคลื่นแสงโดยการแยกคลื่นแสงอย่างช้าๆ ด้วย liquid crystal display (LCD) ส่วนที่ช้าจะถูกแทรกสอดแบบเสริมด้วยส่วนอื่นๆ ของคลื่นเดียวกัน และสุดท้ายทำให้ปริมาณแสงที่ไปถึงกล้องเพิ่มขึ้นอีก 44% เมื่อเทียบกับคลื่นแสงเริ่มต้น ที่ไม่มีรูปร่างเฉพาะเจาะจง
ถึงแม้จะเพิ่มความหนาในแต่ละชั้นของวัสดุนี้จาก 5.7 เป็น 11.3 ไมครอน ก็ยังได้ผลการส่งผ่านของแสงที่เพิ่มขึ้นในทำนองเดียวกัน จากการคำนวณจะได้ปริมาณแสงที่ผ่านออกมาสูงสุดเป็น 2 ใน 3 ของแสงที่ส่องเข้าไปซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่ตั้งสมมติฐานไว้

Mosk กล่าวว่า ไม่ว่าวัสดุนั้นจะมีความทึบแสงเพียงใด ก็มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างคลื่นแสงที่จะทะลุผ่านวัตถุไปอีกด้านหนึ่งได้


ความสามารถของแสงที่จะส่องผ่านวัตถุทึบแสงนั้นอาจนำไปประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์เกี่ยวกับเทคโนโลยีทางภาพถ่ายได้



Electron ประพฤติตัวเป็นคลื่นในทฤษฎีทาง quantum mechanics จากหลักการนี้อาจจะเป็นหนทางใหม่ที่จะช่วยให้ electron เคลื่อนที่ผ่านช่องว่างเล็กๆ ในเส้นลวดบางๆ ได้ เช่นในแผ่นชิพของอุปกรณ์ semi-conductor นอกจากนี้ยังจะมีการศึกษาต่อไปยังคลื่นวิทยุสำหรับโทรศัพท์ เพื่อปรับปรุงระบบการรับส่งสัญญาณให้ดีขึ้นด้วย
บทความฟิสิกส์ 7/5/53 โพสต์โดย เลปตอน
คำตอบ
1 จาก 2
7/5/53 โพสต์โดย ผมรวยแล้วไม่โกง
2 จาก 2
7/5/53 โพสต์โดย ไวท์ฟาร์มรีสอร์ท
นอกจากนี้คุณอาจสนใจ
-*-*-*-*-*การมองเห็น*-*-*-*-*-
ทำไมท้องฟ้าจึงเป็นสีฟ้า
การที่แสงผ่านตัวกลางที่มีสี ถึงเปลี่ยนสีตามตัวกลางที่แสงผ่าน
ทำไมท้องฟ้าจึงเป็นสีฟ้า
แสงเหนือม่วงคืออะไร??
เข้าสู่ระบบ
ดู กูรู ใน: โทรศัพท์มือถือ | คลาสสิก
©2014 Google - นโยบายส่วนบุคคล - ผู้ช่วยกูรู