Вчені використовували хром та дві прямокутні призми, щоб відтворити ефект чорних та білих дірок на світло. Оптичний пристрій успішно поглинає або відштовхує випромінювання залежно від його поляризації. Вчені використовували хром та дві прямокутні призми, щоб відтворити ефект чорних та білих дірок на світло. Оптичний пристрій успішно поглинає або відштовхує випромінювання залежно від його поляризації.
Команда фізиків розробила новий оптичний пристрій, що діє подібно до чорних і білих дірок. Воно ґрунтується на ідеальному когерентному поглинанні світлових хвиль. Залежно від поляризації пристрій може майже повністю поглинати, або відбивати світло. Вчені описали його в журналі Advanced Photonics.
Пристрій складається з двох призм по 90 градусів із двома внутрішніми кутами зі скла BK7, відполірованого до гладкості 80 мікрометрів. Висота призми – 15 міліметрів, ширина «ноги» – 21,3 міліметра. Поверхня однієї з призм покрита шаром хрому товщиною 20 нанометрів і поєднана з іншою лінзою із застосуванням рідини з показником заломлення, що збігається зі склом.
Пристрій з двох призм формує зі світлових хвиль, що падають на них, стоячу хвилю. Вона взаємодіє з поглинаючим шаром хрому і повністю поглинає або пропускає світло залежно від його поляризації. Пристрій або “ковтає”, або відштовхує світло.
«Небесні явища, особливо чорні дірки, протягом поколінь хвилювали уяву та цікавість людини. Створення їх аналогів — спосіб доторкнутися до фізики віддалених об’єктів, оскільки математичні структури та фізичні принципи повторюються дивним чином у різних системах — від космосу до нано- та пікомаштабних пристроїв», — розповіла провідний автор дослідження, професор Саутгемптонського університету (Великобританія) Ніна Вайдья.
Експерименти довели, що новий пристрій дійсно управляє електромагнітними хвилями аналогічно тому, як гравітаційні чорні та білі дірки взаємодіють зі світлом. За даними проведеного моделювання, у разі аналога чорної діри пристрій успішно не відбиває світло, а у випадку аналога білої діри – формує хвилю, що стоїть, за рахунок інтерференції падаючого і відбитого світла. Створений фізиками оптичний пристрій можна використовувати як аналог для вивчення та моделювання фізики віддалених космічних об’єктів, а також як практичну основу для цілого ряду додатків, пов’язаних з керуванням електромагнітними хвилями та посиленням взаємодії світла з речовиною — від детекторів та перетворення енергії до технологій маскування.