科学家发现激光可以阻挡光线并投下阴影

阴影是被照亮的宇宙中不透明墙壁的自然结果。

光芒四射;光子会一直移动，直到撞到它们无法穿过的物体;这种阻塞会产生阴影，在光线受到阻碍的地方形成一小片黑暗。

然而，物理学家刚刚发现了一些非常奇特的东西。穿过正确透明材质的激光会迫使其周围环境变得不透明，几乎就像投下自己的阴影一样。

当两束激光以正确的方式交叉时，主光束无法穿过次光束——在照射到相反表面的光线中产生一条阴影线。

“我们展示了一种非常违反直觉的光学效果，这让我们重新考虑我们的阴影概念，”物理学家 Raphael Abrahão 说美国布鲁克海文国家实验室。

除非在非常特殊的情况下，光子不会相互相互作用，相交波会畅通无阻地穿过。

如果你穿过两束光束，它们会相互穿过，就好像什么都没有一样——就像将一束手电筒光束穿过另一束一样。

Abrahão 和他的同事们想研究一束光是否可以几乎作为一个副项目来投下阴影。他们一直在研究引入非线性材料时光束如何相互作用。这些材料与光的相互作用不会以线性方式缩放，从而导致放大、吸收、自聚焦和谐波（或频率复制）等效果。

他们使用 3D 建模软件为他们的实验生成简单的原理图。在这个软件中，光束被表示为一个投射阴影的实心圆柱体，物理学家发现这很有趣......直到他们觉得这很有趣。

“午餐时开始的一次有趣的讨论导致了关于激光物理学和材料非线性光学响应的对话，”Abrahão 说.“从那时起，我们决定进行一项实验来演示激光束的阴影。”

红宝石是研究非线性光学的一种流行材料，因此研究人员使用一种作为他们两种激光器（一种蓝色和一种绿色）的交汇点。

蓝色激光对准红宝石的一侧，穿过那里并在屏幕上投下凉爽的光芒，而一束狭窄的绿色激光则垂直于第一束从另一侧穿过。

无论细细的绿光线落在红宝石分子上的地方，都会发生电子上升和下降的复杂舞蹈。结果，波长稍短的蓝光被跃迁电子所迷惑，它穿过原本半透明材料的路径被阻挡。

因此，绿色激光束的行为就像一个物体，在蓝光中产生一条黑线，落在红宝石另一侧的屏幕上。

这条黑线符合被归类为阴影的所有标准。它是肉眼可见的;符合它所投射的屏幕的轮廓;并在激光源移动时随绿色激光束移动。

“这一发现扩展了我们对光-物质相互作用的理解，并为以我们以前从未考虑过的方式利用光开辟了新的可能性，”Abrahão 说.

“我们对阴影的理解与我们对光线和光学的理解是齐头并进的。这一新发现可能被证明在各种应用中有用，例如光开关、光控制另一种光存在的设备或需要精确控制光传输的技术，如高功率激光器。

该研究已被接受发表在光学，并且可以在预发布站点上找到arXiv.

宝宝起名