เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าบริเวณที่มืดสนิทภายในลำแสงสามารถกำหนดรูปร่างได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร การใช้ metasurfaces ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษFederico Capassoและเพื่อนร่วมงานที่ Harvard University ได้สร้างแผ่นงาน 2D แบบโค้งที่ความเข้มของแสงเป็นศูนย์ น่าแปลกที่แผ่นเหล่านี้มีลักษณะคล้ายเครื่องตัดคุกกี้รูปหัวใจ
เทคนิคของพวกเขามีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมาย
รวมถึงการดักจับอนุภาคและการสร้างภาพเชิงแสงของโครงสร้างบนมาตราส่วนความยาวคลื่นย่อยภาวะเอกฐานทางแสงอธิบายบริเวณภายในลำแสงที่มีความเข้มเป็นศูนย์อย่างแน่นอนและมีอยู่ทั่วไปในระบบของคลื่นที่ซับซ้อน จนถึงตอนนี้ ตัวอย่างที่ศึกษากันอย่างแพร่หลายมากที่สุดของคุณลักษณะเหล่านี้พบได้ในออปติคัลวอร์เตซที่มีหน้าคลื่นเป็นเกลียว ซึ่งมีภาวะเอกฐานแบบหนึ่งมิติที่เสถียรตามแกนของการขยายพันธุ์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์ได้เริ่มมองเห็นกลุ่มของภาวะเอกฐานที่มีความหลากหลายมากกว่าเส้นธรรมดา ซึ่งรวมถึงจุดศูนย์มิติและแผ่นงาน 2 มิติแบบโค้ง
เสานาโนไททาเนียมไดออกไซด์
เนื่องจากข้อกำหนดที่เข้มงวดในการจัดตำแหน่งเฟสคลื่น ภาวะเอกฐานที่ซับซ้อนมากขึ้นเหล่านี้มักเกิดขึ้นในสถานการณ์ที่หายากมาก อย่างไรก็ตาม การใช้วัสดุใหม่ขั้นสูงทำให้เกิดเทคนิคที่สามารถสร้างรูปแบบการรบกวนที่จำเป็นได้ ในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Capasso ได้สร้างคุณลักษณะเหล่านี้โดยการออกแบบ metasurface ที่ประกอบด้วยเสานาโนไททาเนียมไดออกไซด์ทรงกระบอกบนพื้นผิวแก้ว
ภายในโครงสร้างนี้ รูปแบบที่ซับซ้อนของ “ซูเปอร์พิกเซล” ประกอบขึ้นจากอาร์เรย์นาโนพิลลาร์ที่สม่ำเสมอ คั่นด้วยระยะทางความยาวคลื่นย่อยที่คัดเลือกมาอย่างดี เมื่อพื้นผิวเมตามีปฏิสัมพันธ์กับด้านหน้าคลื่นแสงที่เข้ามาอย่างสม่ำเสมอ รูปแบบการรบกวนที่เป็นผลลัพธ์ในแสงที่ส่องผ่านนั้นมีลักษณะเฉพาะที่มีรูปร่างเฉพาะสูง
แกะสลักความมืดเพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิด Capasso และเพื่อนร่วมงานได้ออกแบบ metasurface เพื่อสร้างทั้งเฟสออปติคัลและแผ่นเอกพจน์โพลาไรซ์แต่ละแผ่นโค้งในลักษณะนี้เพื่อสร้างส่วนตัดขวางรูปหัวใจ ตอนนี้นักวิจัยหวังว่าการสาธิตของพวกเขาจะปูทางสำหรับเทคนิคขั้นสูงใหม่ ๆ ในการแกะสลักรูปแบบแสงจากความมืด เช่นเดียวกับวัสดุทางแสงที่มีอยู่สามารถแกะสลักลวดลายจากแสงได้
การประยุกต์ใช้เทคนิคนี้อาจรวมถึงวิธีใหม่
ในการดักจับอนุภาคระหว่างบริเวณที่มีแสงความเข้มสูง หลักการเดียวกันนี้ใช้กับคลื่นเสียง และการวิจัยอาจนำไปสู่ metasurfaces อะคูสติกใหม่ที่สร้างโซนเงียบภายในภูมิทัศน์เสียงที่ดังและซับซ้อนคลื่นแสงที่ทำลายไม่ได้จะเคลื่อนที่ผ่านวัสดุทึบแสงราวกับว่าไม่มีอยู่จริง
บางทีการใช้ศักยภาพที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีอยู่ในการถ่ายภาพความละเอียดสูง: ในขณะที่ความละเอียดของการถ่ายภาพออปติคอลแบบเดิมถูกจำกัดความยาวคลื่นของแสงที่ใช้เพียงครึ่งเดียว ความมืดไม่มีขีดจำกัดการเลี้ยวเบนดังกล่าว
เป็นผลให้เมื่อความมืดมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างที่มีความยาวเกินกว่าความยาวคลื่นของแสงออปติคอล ส่งผลให้เกิดเฟสลักษณะเฉพาะหรือภาวะเอกฐานโพลาไรซ์ เป็นครั้งแรกที่เทคนิคนี้สามารถช่วยให้นักวิจัยสามารถกำหนดรูปร่าง ขนาด และทิศทางของอนุภาคนาโนจากภาพด้วยแสงเพียงอย่างเดียวได้
นักวิจัยได้สนับสนุนแบบจำลองของพวกเขาด้วยการคำนวณเชิงวิเคราะห์ว่าพลังงานที่ลดลงอย่างมากเป็นผลมาจากเสาอากาศและแผ่นดิสก์ที่สร้างสนามรังสีที่เท่ากันและตรงกันข้ามที่ 411 MHz เหลือเพียงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายในแหล่งกำเนิดเท่านั้น พวกเขายังทำการคำนวณที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับเสาอากาศแบบวงแม่เหล็กซึ่งตัดสนามแม่เหล็กของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแทนอุปกรณ์ไดโพลไฟฟ้า ที่นี่เช่นกัน พวกเขาพบว่าการปรับเสาอากาศให้ห่างจากความถี่เรโซแนนซ์ สามารถลดพลังงานที่แผ่ออกมา (แม่เหล็ก) ให้ใกล้ศูนย์ และประมาณสามคำสั่งของขนาดต่ำกว่าเสาอากาศเพียงอย่างเดียว
ในที่สุด Zanganeh และเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบระบบของพวกเขาในการทดลอง แม้ว่าจะอยู่ในไมโครเวฟมากกว่าความถี่วิทยุ เนื่องจากมีปัญหากับวัสดุและสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบ โดยการวางแผ่นดิสก์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.4 มม. ที่มีเสาอากาศยาว 18 มม. ไว้ในห้องที่ไม่มีเสียงสะท้อน และใช้เสาอากาศแบบแตรเพื่อดักจับการปล่อยมลพิษในสนามไกล พวกเขาวัดรูปแบบการแผ่รังสีที่ตรงกับการจำลองอย่างใกล้ชิด
‘เมตาชีต’ บล็อกแถบรังสีแคบ ๆ ปล่อยให้ส่วนที่เหลือ
ผ่านไปนักวิจัยเชื่อว่า “เมตาอะตอม” ใหม่ของพวกเขาสามารถนำไปใช้ได้จริงหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอาต์พุตการแผ่รังสีที่เล็กมากของอุปกรณ์ดังกล่าว ประกอบกับความเข้มข้นของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มากขึ้นในบริเวณใกล้เคียง อาจเห็นว่าพวกมันใช้สำหรับการตรวจจับ การระบุความถี่วิทยุ หรือการถ่ายโอนพลังงานไร้สายในบริเวณใกล้เคียง
นักดาราศาสตร์สำรวจเนบิวลาดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างออกไป 40 Mpc (ประมาณ 130 ล้านปีแสง) เป็นครั้งแรก วัตถุนั้นอยู่ไกลเกินกว่าจะมองเห็นได้ จนกระทั่งทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติใช้ตัวกรองใหม่ในข้อมูลจากเครื่องมือ Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) ซึ่งทำงานบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ขององค์การอวกาศยุโรป
ทีมงานนำโดยMartin Rothที่สถาบัน Leibniz Institute for Astrophysics (AIP) ในเมืองพอทสดัม ประเทศเยอรมนี และใช้ตัวกรองการแผ่รังสีที่แตกต่างกัน (DELF) กับข้อมูลที่เก็บถาวรที่รวบรวมโดย MUSE สิ่งนี้เผยให้เห็นเนบิวลาดาวเคราะห์ 15 ดวงที่เคยจางเกินกว่าจะมองเห็นได้ เทคนิคนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการศึกษาจักรวาล และยังสามารถช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาลได้อีกด้วย
Robin Ciardullo สมาชิกในทีม จากมหาวิทยาลัย Penn State ในสหรัฐอเมริกากล่าวว่า “เนบิวลาดาวเคราะห์เปรียบเสมือนมีดของกองทัพสวิสสำหรับการศึกษานอก ดาราจักร “คุณสามารถใช้พวกมันเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับพลวัตของดาว สสารมืด วิวัฒนาการของดาว วิวัฒนาการทางเคมีของดาราจักร ประวัติกระจุกดาราจักร และแน่นอน วัดระยะทางนอกดาราจักร”
ชั้นไหลเนบิวลาดาวเคราะห์เกิดขึ้นเมื่อสิ้นสุดระยะดาวยักษ์แดงของดาวฤกษ์เมื่อฮีเลียมหมดลงและไม่สามารถหลอมรวมเพื่อสร้างคาร์บอนและออกซิเจนได้อีกต่อไป เมื่อถึงจุดนี้ ดาวฤกษ์ที่เริ่มชีวิตที่มีมวลน้อยกว่า 8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะสลายชั้นนอกของมันทิ้งแกนดาวที่ล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆของวัสดุ ในที่สุดดาวก็จะกลายเป็นดาวแคระขาวแสงที่ดาวเปล่งออกมาจะทำให้อะตอมในเมฆแตกตัวเป็นไอออน ปลดปล่อยอิเล็กตรอนที่สามารถชนกับอิเล็กตรอนที่ยังคงจับอยู่ในอะตอม ทำให้พวกมันมีสถานะพลังงานสูงขึ้น เมื่ออิเล็กตรอนที่ถูกผูกมัดเหล่านี้สลายตัวไปสู่สถานะพลังงานที่ต่ำลง พวกมันจะปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นที่จำเพาะเจาะจง เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
