روش جدیدی برای اندازه‌گیری تکانه نور

به گزارش کسب و کار نیوز و به نقل از دیلی‌میل، این روش جدید می‌تواند سبب تحولی عظیم در سفرهای فضایی شود.   

دانشمندان چندین سال درباره میزان “تکانه” (momentum) نور شک داشتند. تکانه، در فیزیک اندازه حرکت یا مقدا حرکت کمیتی برداری است. حاصل‌ضرب جرم شی در سرعت آن در هر لحظه، تکانه شی در آن لحظه است.

روش جدید یاد شده می‌تواند در نهایت به حل مسئله ۱۵۰ ساله کمک کند. پژوهشگران در این روش با استفاده از سنسورهای صوتی برای گوش دادن به امواج الاستیک پالس‌های لیزر در سراسر یک آینه استفاده کردند.

“جوهانس کپلر” (Johannes Kepler) اخترشناس آلمانی ابتدا در سال ۱۶۱۹ پیشنهاد کرد که فشار حاصل از نور خورشید در موقعیت و حالت دم دنباله دار که همیشه دور از خورشید قرار دارند، موثر است.

سپس، بیش از ۲۰۰ سال بعد، “جیمز کلرک ماکسول” (James Clerk Maxwell) پیش‌بینی کرد که فشار تابش، ناشی از تکانه میدان‌های الکترومغناطیسی نور است.

“کنت چو” (Kenneth Chau)، استاد مهندسی ” دانشگاه بریتیش کلمبیا”، گفت: تا به امروز، ما درک نکرده بودیم که چگونه این تکانه به فشار یا جنبش تبدیل می‌شود، از آنجا که مقدار تکانه‌ای که توسط نور حمل می‌شود بسیار کوچک است، ما برای اندازه گیری این مسئله تجهیزات بسیار دقیق در دسترس نداشتیم.

پژوهشگران در این مطالعه نخست یک آینه مجهز به سنسورهای صوتی و محافظ حرارتی را برای کاهش تداخل و سر و صدای پس زمینه ایجاد کردند.

در گام بعدی آنها پالس‌های لیزری را در سطح آینه شلیک کردند و از سنسورهای صوتی برای شناسایی امواج الاستیک استفاده کردند.

چو افزود: ما نمی‌توانستیم به طور مستقیم حرکت فوتون را اندازه گیری کنیم، بنابراین رویکرد ما این بود که اثر آن را بر روی یک آینه با گوش دادن به امواج الاستیک که از طریق آن سفر می‌کرد، شناسایی کنیم. در نهایت ما توانستیم ویژگی‌های امواج بازگشتی از تکانه را ردیابی کنیم.

محققان بر این باورند این کشف جدید می‌تواند یک قدم بزرگ در جهت درک حرکت نور باشد.

انتهای پیام