Учёные обнаружили, что лучи лазера могут блокировать свет и отбрасывать тень

Обычно тени отбрасывают непрозрачные объекты, не пропускающие свет. Однако физики только что обнаружили нечто очень необычное. Лазер, проходящий через определёный прозрачный материал, может заставить его окружение стать непрозрачным, как будто отбрасывая тень. Когда два луча лазерного излучения пересекаются особым образом, первый луч не может пройти через второй, создавая теневую линию в свете, падающем на поверхность.

«Наша демонстрация весьма неинтуитивного оптического эффекта заставляет нас пересмотреть наше представление о тени», — говорит физик Рафаэль Абрахао из Брукхейвенской национальной лаборатории (США).

За исключением особых обстоятельств, фотоны не взаимодействуют друг с другом, а пересекающиеся волны беспрепятственно проходят друг сквозь друга. Если скрестить два луча, они пройдут друг через друга – это можно проверить, посветив одним лучом фонарика на другой.

Абрахао и его коллеги изучали, как взаимодействуют пучки света при использовании нелинейных материалов. Это материалы, взаимодействие которых со светом происходит нелинейно, что приводит к таким эффектам, как усиление, поглощение, самофокусировка и повторение частоты.

Они использовали программное обеспечение для 3D-моделирования, чтобы создать простые схемы для своих экспериментов. В этом программном обеспечении луч света был представлен в виде сплошного цилиндра, отбрасывающего тень, и физикам это показалось довольно забавным... пока они не обнаружили нечто необычное.

«То, что началось как забавная беседа за обедом, привело к разговору о физике лазеров и нелинейно-оптическом отклике материалов, — говорит Абрахао. — Оттуда мы решили провести эксперимент, чтобы продемонстрировать тень от лазерного луча».

Рубин — популярный материал для изучения нелинейной