Зарегистрирован эффект Доплера у вращающихся тел

Волновой фронт закрученного света
Волновой фронт закрученного света

Физики из Великобритании продемонстрировали эффект Доплера при отражении света от вращающегося объекта. Причем ось вращения может быть параллельна направлению падающих лучей света. Ключевую роль в явлении играет орбитальный угловой момент, или закрученность света. Подробности приведены в журнале Science.

Статья также удостоилась отдельного редакционного комментария, так как эффект Доплера очень широко используется на практике. Изменение частоты излучения (в частном случае света) помогает определять скорости небесных тел, находить экзопланеты, дистанционно измерять направление и скорость потоков в различных прозрачных средах, а замена электромагнитных волн на звуковые дает возможность медикам исследовать ток крови по сосудам. Однако во всех перечисленных случаях нет возможности выявить не прямолинейное движение, а вращение объекта вокруг своей оси, особенно если ось вращения совпадает с направлением на объект со стороны наблюдателя. Исследователи из университетов Глазго и Стретчклейда смогли зафиксировать эффект Доплера с закрученными фотонами.

Физики использовали свет, фотоны которого имеют отличный от нуля орбитальный момент, то есть «закручены». Подобные пучки света научились получать около двадцати лет назад, и их важной особенностью является то, что при взаимодействии с веществом они передают ему некоторый вращающий момент. Уже первые эксперименты с таким светом в 1990-х годах показали возможность раскрутить им микроскопические частицы пыли. В новой работе закрученные фотоны направили на вращающийся диск и при отражении от него наблюдался сдвиг частоты, пропорциональный как скорости вращения, так и величине орбитального момента. Сдвиг частоты отраженного света составлял около нескольких килогерц при частоте вращения диска около сотни оборотов в секунду: при этом погрешность измерений составляла всего несколько герц.

Исследователи считают, что измерение частоты вращения при помощи закрученного света найдет применение как для дистанционного обследования различных устройств на Земле, так и для изучения небесных тел. Ранее основной сферой применения закрученного света назывались оптоэлектронные устройства и каналы передачи информации. За счет манипулирования не только интенсивностью или поляризацией, но и орбитальным моментом можно передать больше данных в единицу времени.

Обсудить
С братским приветом
В убийстве Ким Чен Нама официально обвинили Пхеньян
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
TEHRAN, Nov. 19, 2015 (Xinhua) -- Iranian engineers work at the South Pars gas field at the southern Iranian port of Assalouyeh, Iran, Nov. 19, 2015. The South Pars/North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. The South Pars or North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. It is one of the world's largest gas fields, shared between Iran and Qatar. (Xinhua/Ahmad Halabisaz) (Credit Image: Global Look Press via ZUMA Press)
Photographer: © Ahmad HalabisazПризрачная угроза
Сможет ли иранский газ бросить вызов интересам России?
Желтую расу — в лагеря
Жизнь японцев, интернированных в США во время войны
Фантастическая четверка
Люди со сверхъестественными способностями помогут ученым победить болезни
Мимимиметр сломался
Азиатский бум на умилительных собак пришел в Instagram
«Местные со мной два года не здоровались»
История программистки из Москвы, переехавшей в итальянские Альпы
Я не знаю, как она это делает
Личный опыт: быть фитнес-звездой Instagram и многодетной матерью одновременно
Отпилите мне раму
Первый тест-драйв LR Discovery нового поколения – без рамы, но с пневмой
Супер-турбо
10 главных фактов о самом быстром в мире гибриде от Porsche
Внедорожники для асфальта
Внедорожники, которые беспомощны на бездорожье, но круты во всем остальном
11 разлученных автомобильных братьев
Как выглядят машины с одинаковыми именами в разных странах
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды