Страницы: 1

Автор	Сообщение
Виталик 500 000 000 000 000 RSG Группа: Администратор Сообщений: 13693	Добавлено: 19-07-2007 00:23
	www.segodnya.ua/news/286049.html Ученые создали линзу, через которую можно рассмотреть вирусы Роберто Мерлин и его коллеги из университета Мичигана показали в своей работе, что с помощью специальной линзы свет можно сфокусировать в пятно, по диаметру меньшее, чем длина волны этого света. Что когда-то, по законам физики, считалось невозможным. Исследователи спроектировали так называемую суперлинзу, благодаря которой можно фокусировать видимый свет с длиной волны 500 нанометров в пятно диаметром 50 нанометров. Хотя интенсивность света после такой линзы падает вдвое каждые 5,5 нанометров, такую систему можно приспособить для микроскопии вирусов и других объектов подобного масштаба. Возможно также, что новый принцип фокусировки, обходящий ограничение на диаметр пятна, когда-нибудь превратится в новые, значительно более ёмкие оптические диски. Заметим, разрешение оптической съёмки меньшее, чем длина волны использованного для этой съёмки света, было достигнуто на практике ещё пару лет назад. Цитировать
Виталик 500 000 000 000 000 RSG Группа: Администратор Сообщений: 13693	Добавлено: 10-08-2007 01:08
	www.membrana.ru/lenta/?7452 Представление светового поля сразу за суперлинзой (она находится за левым краем картинки). Эванесцентные волны, "просочившиеся" через концентрические кольца, формируют сфокусированное пятно (в центре), хотя потом свет быстро расходится (иллюстрация Laura Bailey). Роберто Мерлин (Roberto Merlin) и его коллеги из университета Мичигана (University of Michigan) показали в своей работе, что с помощью специальной линзы свет можно сфокусировать в пятно, по диаметру меньшее, чем длина волны этого света. Что когда-то, по законам физики, считалось невозможным. Исследователи спроектировали так называемую суперлинзу, благодаря которой можно фокусировать видимый свет с длиной волны 500 нанометров в пятно диаметром 50 нанометров. Такая линза представляет собой набор концентрических кругов из непрозрачного материала, размещённых на прозрачной подложке. Интервал между кольцами меняется от сравнительно большого в центральной части линзы до очень маленького (на её краю) за счёт изменения ширины колец (меньшей — в центре, большей — к краю). Однако и там, и там расстояние между кольцами — значительно меньше длины волны используемого света. Обычные (распространяющиеся) волны не могут пройти через такую линзу, поясняют физики, но так называемые эванесцентные (исчезающие) волны — могут. Правда, обычно эти волны очень быстро затухают, однако тут должна сработать структура суперлинзы (и, как пишут учёные, "неизлучательная электромагнитная интерференция"). Сразу за линзой эванесцентные волны накладываются друг на друга так, что формируют сфокусированное пятно 50 нанометров в диаметре. Хотя интенсивность света после такой линзы падает вдвое каждые 5,5 нанометров, такую систему можно приспособить для микроскопии вирусов и других объектов подобного масштаба (подробнее — в статье авторов суперлинзы в Science). Надо заметить, что опыты по созданию суперлинз учёные ведут давно. Другое дело, что линзы, способные работать с этими самыми исчезающими волнами, могут быть выполнены по различным проектам и, соответственно, достигать разных эффектов. Например, преимуществом открытой ими схемы авторы новой суперлинзы называют толерантность к разным длинам волн, так что, вооружившись одной подобной линзой, можно применять для микроскопии различные импульсные лазеры, выдающие очень яркий свет на разных частотах. Возможно также, что новый принцип фокусировки, обходящий ограничение на диаметр пятна, когда-нибудь превратится в новые, значительно более ёмкие оптические диски. Заметим, разрешение оптической съёмки меньшее, чем длина волны использованного для этой съёмки света, было достигнуто на практике ещё пару лет назад. А недавно исследователи и вовсе построили гиперлинзу, шагнувшую очень далеко за дифракционный предел. Её работа тоже основывалась на взаимодействии эванесцентных волн со слоями нанометрового масштаба. Ещё мы рассказывали, как физикам удалось пропустить волны видимого диапазона через кабель диаметром всего 300 нанометров (меньше, чем длина волны фиолетового цвета). Добавим, что Мерлин говорит о возможности адаптации его проекта суперлинзы к микроволновому диапазону. По словам исследователя, таким способом можно сосредоточить, к примеру, 30-сантиметровые волны в пятно диаметром 1,5 сантиметра. Цитировать
Виталик 500 000 000 000 000 RSG Группа: Администратор Сообщений: 13693	Добавлено: 10-08-2007 01:11
	Новая оптика заходит далеко за дифракционный предел Сян Чжан (Xiang Zhang) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) получили несколько оптических изображений объектов нанометрового масштаба с разрешением, значительно превышающим теоретически определённый предел дифракции. Чжан сотоварищи построили гиперлинзу. Так они назвали оптический прибор, позволивший обойти дифракционный барьер. Кстати, в данном опыте он был равен, по словам авторов работы, 260 нанометрам, однако физики получили превосходные снимки пары параллельных проводков, толщиной 35 нанометров каждый, разделённых 150 нанометрами (и провода выглядели раздельными), а ещё — изображения букв O и N, составленных из таких же проводков. Сразу нужно пояснить, что гиперлинза, по сути, является дальнейшей эволюцией суперлинзы, созданной там же — в группе Чжана. Она позволила выполнять оптическую съёмку с разрешением, равным одной шестой от длины использованной волны. Теперь учёные пошли дальше. Суперлинза была "близорукой", вернее, формировала изображение непосредственно около своей поверхности. Гиперлинза лишена этого недостатка. Хотя сам объект съёмки по-прежнему должен находиться почти на поверхности этой линзы. Гиперлинза состоит из большого количества очень тонких (меньше длины волны) чередующихся слоёв оксидов серебра и алюминия, помещённых во впадине половинки цилиндра, вырезанного из кварца. Когда объект освещён, его так называемые эванесцентные (исчезающие) волны проходят через линзу. Тут нужно пояснить, что исчезающие волны нарушают полное внутреннее отражение, проходя через границу двух сред с разным коэффициентом преломления при определённом угле падения, когда по законам геометрической оптики – волна должна возвращаться назад. Однако такие волны убывают по экспоненте и полностью исчезают на расстоянии порядка длины волны (если считать от этой самой преодолённой границы). Потому получать при помощи эванесцентных волн изображения — крайне трудно. Но по мере продвижения таких волн через изогнутые слои гиперлинзы, которые не дают им затухнуть, волны эти сжимаются, а изображение — увеличивается. Сразу за гиперлинзой изображение захватывает линза обычная и проецирует на плоскость, удалённую на расстояние в один метр. Чжан с коллегами считают это достижение новым шагом на пути к оптическому наноскопу, в котором не только плоскость формирования изображения, но и наблюдаемый объект могут быть удалены на приличное расстояние от объектива. А это раскроет перед исследователями богатые возможности по наблюдению за живыми клетками в реальном времени и с недостижимым ранее разрешением. Напомним, очень высокое разрешение обеспечивают такие приборы, как сканирующий электронный микроскоп. Вот только он требует, чтобы объект съёмки находился в вакууме и был неподвижным в процессе "экспозиции", то есть — замер на несколько минут. Что для съёмки живых объектов — неприемлемо. На снимке под заголовком. Вверху — схема гиперлинзы. Внизу — три картинки в ряд: снимок параллельных нанопроводков, сделанный электронным сканирующим микроскопом; те же проводки, отснятые оптическим способом с применением гиперлинзы, наконец — отснятые без гиперлинзы (как видите, здесь они слились в одну жёлтую полоску). Справа: O и N, составленные из таких же нанопроводков, снятые через гиперлинзу (жёлто-красное изображение), и электронный микроскоп (серое изображение). Если вам интересны другие недавние опыты со светом, то почитайте о том, как физики протолкнули свет сквозь игольное ушко, построили антизеркало и даже идеальное зеркало (ну, почти). Цитировать
Виталик 500 000 000 000 000 RSG Группа: Администратор Сообщений: 13693	Добавлено: 10-08-2007 01:19
	www.membrana.ru/lenta/?6847 Создано антизеркало для видимого света Не существовавший ранее в природе тип отражающей поверхности создали британские физики. Для невооружённого глаза новое зеркало отражает видимый свет так же, как обычное. Но на деле — принципиально по-другому. О достижении рапортуют Александр Шванеке (Alexander Schwanecke) и его коллеги из Центра нанофотоники университета Саутгемптона (NanoPhotonics Portfolio Centre). Прежде, чем описать новинку, нужно пояснить, что когда обычное зеркало отражает свет, оно не только направляет луч в соответствии с законом отражения (помните — угол отражения равен углу падения), но проделывает со светом ещё одну, незаметную для глаз вещь. Оно меняет фазу электрической составляющей электромагнитной волны на противоположную, оставляя фазу магнитной составляющей неизменной. Так ведут себя естественные материалы при отражении лучей. А вот магнитное зеркало, созданное Шванеке, действует прямо противоположным образом — при отражении электромагнитной волны оно обращает магнитную составляющую колебаний, но не трогает электрическую. Так что в сравнении с зеркалом обычным, это можно было бы назвать антизеркалом. Интересно, что созданное учёными зеркало работает с видимым диапазоном световых волн, так что теоретически в него можно посмотреться. Только оно очень мало — это квадратик со стороной 500 микрометров. Но даже если бы такое зеркало сделали макроскопического размера — на глаз никто разницу бы не увидел. А вот в экспериментах с интерференцией, или в других "тонких" опытах, вроде обнаружения отдельных молекул по излучению — разница уже налицо. Авторы устройства говорят, что его экзотические свойства могут пригодиться во многих экспериментах со светом, в создании новых типов фотодатчиков или элементов систем связи. Тем более, что, по их словам, можно построить такое же зеркало и для инфракрасного диапазона. Секрет же изобретения заключается в том, что фактически это зеркало — метаматериал, то есть хитроумная комбинация на микроуровне обычных веществ, дающая свойства, не присущие ни одному из них по отдельности. Это зеркало состоит из двух слоёв подложки (сначала алюминий, сверху — диоксид кремния) и рабочего слоя, выполненного из алюминия, но не сплошного, а в виде упорядоченной структуры из волнистых нанопроводов, образующих рисунок "рыбья чешуя". Размер "чешуек" — меньше длины волны падающего света. На поверхности этого зеркала таких элементов поместился целый миллион. Эти-то "чешуйки" и отвечают за отражение электромагнитной волны столь неправильным образом. Из свежих примеров метаматериалов мы можем вспомнить устройство невидимости. Почитайте также про любопытное зеркало Алаайна. Цитировать

Страницы: 1

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи