Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers tonen aan dat elastische golven van kurkentrekkers een goed gedefinieerd orbitaal impulsmoment hebben

Onderzoekers hebben aangetoond dat elastische golven van kurkentrekkers een goed gedefinieerd baanimpulsmoment hebben

In een recente studie hebben onderzoekers van de University of California, Berkeley aangetoond dat elastische golven van kurkentrekkers een goed gedefinieerd orbitaal impulsmoment (OAM) met zich meedragen. Deze bevinding zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor een verscheidenheid aan gebieden, waaronder optica, akoestiek en telecommunicatie.

OAM is een soort impulsmoment dat wordt geassocieerd met de rotatie van een object rond een as. In de optica wordt OAM gedragen door lichtgolven met een spiraalvorm. Deze golven kunnen worden gegenereerd door licht door een spiraalvormige faseplaat te laten gaan of door een laser met een spiraalvormige straal te gebruiken.

In de akoestiek wordt OAM gedragen door geluidsgolven die de vorm van een kurkentrekker hebben. Deze golven kunnen worden gegenereerd door een oppervlak in een spiraalvormig patroon te laten trillen of door een luidspreker met een spiraalvormig diafragma te gebruiken.

De onderzoekers van Berkeley gebruikten een laser om kurkentrekker-elastische golven in een vast materiaal te genereren. Vervolgens gebruikten ze een microscoop om de OAM van de golven te meten. Ze ontdekten dat de golven een goed gedefinieerde OAM droegen, die gelijk was aan het aantal rotaties van de kurkentrekkervorm per golflengte.

Deze bevinding is belangrijk omdat het aantoont dat elastische kurkentrekkergolven kunnen worden gebruikt om informatie over te dragen op een manier die niet mogelijk is met traditionele golven. Dit kan verschillende toepassingen hebben, zoals in de telecommunicatie en gegevensopslag.

Bovendien kunnen de bevindingen van de onderzoekers ook leiden tot nieuwe inzichten in de fundamentele eigenschappen van materie. Het feit dat elastische golven van kurkentrekker OAM kunnen dragen, suggereert bijvoorbeeld dat het materiaal waar ze doorheen reizen een bepaalde mate van elasticiteit en anisotropie moet hebben. Deze informatie kan worden gebruikt om de structuur en eigenschappen van materialen beter te begrijpen.

De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics.