物理:用一滴油,在镜子之间的光子系统中反弹,就揭示了物理学的相变!


一滴简单的橄榄油 , 在两面镜子之间的光子系统中反弹 , 就揭示了物理学相变的普遍方面 , 这真是不可思议 。 AMOLF科学家使用一个充满油的光学腔 , 其中的光经历了类似于沸水中的相变 。 该研究的系统具有记忆 , 因为石油使光子与自身相互作用 。 通过改变两面镜子之间的距离和测量光通过腔的透射率 , 发现了一个描述有记忆系统中相变的普遍规律 , 其研究成果发表在《物理评论快报》期刊上 。

物理:用一滴油,在镜子之间的光子系统中反弹,就揭示了物理学的相变!
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AMOLF相互作用光子研究小组研究光子系统中的非线性和噪声 , 其中一个系统是由两面近距离相对的镜子形成腔体 。 在腔体内 , 光线被镜子反射时会来回反弹 。 将某些东西放入这样的光学腔内 , 会改变系统的性质 。 小组组长赛义德·罗德里格斯(Said Rodriguez)说:通过将一滴橄榄油放入腔内 , 创建了一个有记忆的系统 , 这种油介导了有效的光子与光子相互作用 , 可以通过测量激光通过这个腔体的传输情况来看到这一点 。
扫描速度
研究人员分析了传输 , 同时以不同的速度增加和减少了两面镜子之间的距离 。 发现 , 通过腔体传输的光量 , 取决于镜子的运动方向 。 光通过腔体传输是非线性的 , 在镜子之间有一定距离时 , 透射光的量 , 取决于是打开还是关闭腔体 , 这种行为称为磁滞 , 在某些相变中也会观察到这种现象 , 如沸水或磁性材料 。 然而 , 研究人员观察到 , 在使用橄榄油的空洞中 , 当提高空洞打开和关闭的速度时 , 并不总是存在滞后现象 。
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在更快的扫描中 , 看到滞后作为扫描速度的函数而消失 , 这是以普遍的速率发生 , 与光强或非线性强度等参数无关 。 描述光在充满油腔中的行为方程类似于描述原子、超导体甚至高能物理集合的方程 。 因此 , 研究发现的普遍行为很可能也会在这样的系统中观察到 。 虽然在其他有记忆的系统中 , 研究普遍的标度行为会很有趣 , 本研究的研究人员将继续关注充满油的空腔 。

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该系统在室温下具有很强的光学非线性 , 这为潜在的应用提供了机会 , 目前正在研究当耦合两个或更多空腔时会发生什么 。 因为每个系统都有内存 , 所以空腔阵列最终可能会作为一种计算工具有用 , 甚至可能在传感应用中有用 。
博科园|研究/来自:AMOLF
参考期刊《物理评论快报》
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