Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  Играть!  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
Путин в 13-й раз ответит на вопросы россиянПутин в 13-й раз ответит на вопросы россиян
Ярош подставил своего соратникаЯрош подставил своего соратника
Дом известного ведущего сожгли из местиДом известного ведущего сожгли из мести
В Армении обрушилось производство коньякаВ Армении обрушилось производство коньяка
В Твери взорвался газопровод на Украину (видео)В Твери взорвался газопровод на Украину (видео)
Первоклассник умер на уроке музыкиПервоклассник умер на уроке музыки
Перед смертью Немцов мог видеть лицо убийцыПеред смертью Немцов мог видеть лицо убийцы
McDonald`s получил свежую кровьMcDonald`s получил свежую кровь
Билеты в Большой продают за 3 млн рублейБилеты в Большой продают за 3 млн рублей
Кипр отчитал посла США за провокациюКипр отчитал посла США за провокацию
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Путин в 13-й раз ответит на вопросы россиянПутин в 13-й раз ответит на вопросы россиян
В Армении обрушилось производство коньякаВ Армении обрушилось производство коньяка
Художественный текст для  « Тотального диктанта» написал Водолазкин

Художественный текст для  « Тотального диктанта» написал...
На спутнике Сатурна найдена жизньНа спутнике Сатурна найдена жизнь
Samsung назвала дату старта продаж S6 Edge в РоссииSamsung назвала дату старта продаж S6 Edge в России
В Твери взорвался газопровод на Украину (видео)В Твери взорвался газопровод на Украину (видео)
Ярош подставил своего соратникаЯрош подставил своего соратника
Дом известного ведущего сожгли из местиДом известного ведущего сожгли из мести
Ревность - почему она может разрушить отношенияРевность - почему она может разрушить отношения
Семья наживается на дочке ХьюстонСемья наживается на дочке Хьюстон
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 16 июля 18:14: Айза Долматова рассказала правду о своем бойбфрендеАйза Долматова рассказала правду о своем бойбфренде

Новость: 14 июля 20:16: A?STUDIO едут в Юрмалу с популярной песней, исполнявшейся Аллы ПугачевойA?STUDIO едут в Юрмалу с популярной песней, исполнявшейся Аллы Пугачевой


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
1 октября, 09:42
Новости науки и техники: С помощью света можно перемещать предметы
Три шотландских физика научились с помощью света перемещать предметы по кривым траекториям. При этом сам источник света стоит неподвижно. Принцип можно применять для очистки жидкостей от небольших частиц - например, бактерий.

Но для самих физиков это первое практическое применение красивейшего оптического явления - пучка Эйри.

Захватывать и удерживать небольшие непроводящие частицы силой электромагнитных волн учёные научились ещё в 70-х годах прошлого века. С тех пор методика "лазерных щипцов", или "оптического пинцета", как её иногда называют, значительно продвинулась вперёд и нашла применение не только в физических лабораториях, но и в химии, биофизике, структурной и молекулярной биологии и многих других науках.

Например, биологи могут с помощью оптических ловушек перемещать клетки под объективом микроскопа. А химики - растянуть цепочку молекулы ДНК, концы которой закреплены на двух стеклянных шариках, и в деталях изучить, какими свойствами обладают её отдельные участки. Или же - хоть чисто ради интереса - измерить, какую силу надо приложить, чтобы разорвать молекулу на части (если вам тоже интересно - примерно полнаноньютона, это вес пылинки размером в пару микрон).

Однако во всех указанных случаях частицы удерживаются в фокусе сфокусированного объективом лазерного пучка, и для их перемещения нужно либо наклонять объектив - для перемещения из стороны в сторону, либо изменять фокусное расстояние - для коррекции глубины. В принципе, двигать пылинки или клетки можно и неподвижным лучом - свет оказывает небольшое давление на частицы. Но двигаться они будут исключительно вдоль луча, разгоняемые его давлением (know how "лазерных щипцов" - фокусировка пучка - для того и предназначена, чтобы остановить это движение). Лучи же света обычно прямые.

Однако есть и исключения. Хотя электромагнитные колебания распространяются по прямым - не верьте сообщениям о "завязанных в узлы" лучах света - это утверждение относится лишь к потоку энергии в луче. Но для удержания частиц важен не поток световой энергии, а то, насколько её плотность меняется от точки к точке. В фокусе лазерного пучка она максимальна, потому частички и держатся здесь, чуть отодвинутые от самого центра давлением излучения.

Чтобы добиться перемещения света по кривой, двое молодых физиков - Йорг Баумгартль, Майкл Мазилу - и их руководитель Кишан Дхолакия воспользовались одним из "оптических чудес" - пучками Эйри.

В пучке Эйри отдельные световые волны также распространяются по прямой, однако их относительные фазы и амплитуды подогнаны так, что максимум энергии в пространстве вырисовывает постоянную во времени кривую параболической формы. За основной кривой следуют несколько побочных, которые послабее. Поскольку сами электромагнитные волны распространяются всё-таки по прямым, уходя в сторону от парабол, плотность энергии в кривом пучке падает с удалением от источника.

Проблема только в том, что истинный пучок Эйри создать невозможно. Любой ограниченный по краям поток света - будь то луч фонарика или самого совершенного лазера - всегда расходится. Конечно, лазер меньше, а фонарик больше, но расходимость есть всегда. Причина этого в самой природе света, который есть не что иное, как электромагнитные колебания, бесконечное взаимопревращение поддерживающих друг друга электрических и магнитных колебаний.

Бесконечно широкие пучки света - притом с очень чётко подогнанными значениями фазы и амплитуды колебаний поля по всему профилю пучка - могут существовать, не меняясь со временем. Существуют даже два типа таких решений уравнений. Одно из них - так называемые пучки Бесселя, которые двигаются по прямой, а другой - упомянутые пучки Эйри. Вот только бесконечно большой у них должна быть не только ширина, но и энергия. А все "приближённые" пучки со временем всё-таки будут расходиться, хотя и гораздо медленнее, чем лучи обычных лазеров и уж тем более фонариков.

Лишь в прошлом году физики Деметрий Хирстодулидес и Аристид Догариу из Университета Центральной Флориды сначала теоретически обосновали оптимальное такое приближение, а затем и реализовали его на практике. Вместе с коллегами они направили луч лазера на массив из полумиллиона крохотных жидкокристаллических пикселов, коэффициенты отражения и преломления которых были настроены таким образом, чтобы на выходе получился приближённый пучок Эйри. Результаты показали, что ведёт он себя точно так, как предсказывает теория.
Руководитель шотландской группы Университета им. апостола Андрея в Шотландии профессор Кишан Дхолакия уже прославился работой по экспериментальному созданию "лазерных щипцов" на основе пучков Бесселя. Неудивительно, что нечто подобное ему захотелось реализовать и в случае пучков Эйри. Вместе со своими коллегами Йоргом Баумгартлем и Майклом Мазилу он повторил достижение двух американских греков и приспособил получившийся искривлённый "луч" для перемещения объектов по кривой. Результаты этой работы приняты к публикации в Nature Photonics.

В качестве объектов выступали крохотные, диаметром всего полтора микрона стеклянные шарики, порошок которых он развёл в воде, получив "стеклянную суспензию". Слой этой суспензии толщиной всего 0,1 миллиметра учёные налили в крохотный бочонок шириной в несколько десятков микрон. Через его прозрачное дно они пропустили пучок Эйри, предварительно сжатый в 100 раз для увеличения плотности энергии.

Светового потока 25-милливатного аргонного лазера оказалось достаточно, чтобы поднять частицы над поверхностью, а искривлённая форма пучка направила движение частиц в заданном направлении. За пару минут все стеклянные шарики из одного сектора бочонка были переброшены в другой. Посмотреть на первые полминуты этого процесса можно на видеоролике, предоставленном "Газете.Ru" авторами.

Правда, полностью очистить сектор не удалось - физически сектора ничем не разделены, и стеклянные шарики продолжали прибывать в "эвакуируемый угол" со стороны соседей. Но добиться стационарного режима получилось. Чтобы удостовериться, что никакого обмана нет, Дхолакия и его коллеги развернули пучок наоборот и так же скоро очистили только что заполненный сектор.

"Мы явно показали, что некоторые пучки света не расползаются, а могут заворачивать за углы и даже перемещать таким образом частицы", - сказал профессор Дхолакия. А Йорг Баумгартль уверен, что эта методика обязательно найдёт применение в клеточной биологии и сортировке частиц.

Артем Тунцов
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.gazeta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
На спутнике Сатурна найдена жизнь

2 марта 16:20
У Земли обнаружена вторая луна

2 марта 13:20
Гигантская черная дыра поразила ученых

26 февраля 13:19
Грузовик "Прогресс" поднимет орбиту МКС

26 февраля 10:47
США напугал 220-килограммовый метеор

19 февраля 14:21
NASA насчитали в космосе 6 тыс тонн мусора

19 февраля 12:49
Адронный коллайдер перевернет мир в марте

16 февраля 14:22
Американские ученые зафиксировали землетрясение между Белоруссией и Россией

14 февраля 09:18
Ученые ищут пришельцев в недрах Земли

12 февраля 10:21
NASA отправит ядерную подлодку в космос (видео)

11 февраля 16:50
Ученые назвали лучшее место для лунной базы

5 февраля 15:52
В недрах Луны найдены следы земной жизни

4 февраля 16:22
Крупнейшее месторождение золота на Земле создали бактерии

3 февраля 09:57
NASA будет заправляться на астероидах

29 января 16:54
Ученые предложили по-новому искать внеземные цивилизации

26 января 11:50
Найдена новая "живая" Солнечная система

22 января 13:51
Потерянный корабль NASA достиг Плутона

16 января 09:46
Российские космонавты спасли американцев

14 января 15:20
Ученые показали столкновение двух галактик

12 января 11:36
Минобороны: в прошлом году воздушную границу ни разу не нарушили

7 января 11:55
Шевроле Нива стала дороже не 20 тысяч рублей

5 января 12:28
Швейцария разминировала мосты, тоннели и дороги

4 января 12:21
Уз-Дэу обратно понизил стоимость своих автомобилей

3 января 13:29
Ученые научились создавать Вселенную

30 декабря 13:24
NASA планирует заселить Венеру

22 декабря 09:13
В NASA решили "отбуксировать" астероид

18 декабря 10:15
Марсоход Curiosity обнаружил признаки жизни

17 декабря 13:21
"Протон-М" успешно стартовал с Байконура

15 декабря 10:20
Робот Philae нашел инопланетную воду

11 декабря 11:23
Раскрыта дата нового запуска Antares

10 декабря 10:52
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 927
 Главная новость дня Главная новость дня 
Полпред Кремля простился с Немцовым Полпред Кремля простился с Немцовым
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
В Казани 17 марта пройдет уникальный концерт-посвящение Астору Пьяцолле В Казани 17 марта пройдет уникальный концерт-посвящение Астору Пьяцолле
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Лазарева ушла от мужа спустя 19 лет брака
Известная певица-лесбиянка умерла от рака (видео)
Врачи отказались бороться за дочь Хьюстон
Мать винит в смерти Прежевской ее подруг
Гребенщиков вынес из бутика шубу за 100 тыс рублей
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Полпред Кремля простился с НемцовымПолпред Кремля простился с Немцовым
 
Новость: Семья наживается на дочке ХьюстонСемья наживается на дочке Хьюстон
 
Новость: Развал еврозоны ожидают в ближайший годРазвал еврозоны ожидают в ближайший год
 
Новость: Спектакль по Пушкину оскорбил верующихСпектакль по Пушкину оскорбил верующих
 
Новость: Свет впервые засняли в виде волны (видео)Свет впервые засняли в виде волны (видео)
 
Новость: Батрутдинов поведал о романе с Дженнифер ЛопесБатрутдинов поведал о романе с Дженнифер Лопес
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ