शास्त्रज्ञांनी प्रकाशाचा एक नवीन गुणधर्म शोधला आहे

प्रकाशात बदल

कॅलिफोर्निया युनिव्हर्सिटी, इर्विन येथील रसायनशास्त्रज्ञांच्या टीमने एक रोमांचक शोध लावला आहे जो प्रकाश आणि पदार्थ यांच्यातील एक नवीन परस्परसंवाद प्रकट करतो जो आतापर्यंत अज्ञात होता. लेखक सुचवतात की या शोधामध्ये सौर ऊर्जा प्रणाली, प्रकाश-उत्सर्जक डायोड, सेमीकंडक्टर लेझर आणि इतर तांत्रिक प्रगती सुधारण्याची क्षमता आहे.

या लेखात आम्ही तुम्हाला सांगणार आहोत की शास्त्रज्ञांनी अ प्रकाशाची नवीन मालमत्ता.

प्रकाशाची नवीन मालमत्ता

प्रकाशाचा तुळई

संशोधकांनी, रशियातील कझान फेडरल युनिव्हर्सिटीमधील त्यांच्या समकक्षांच्या सहकार्याने, ACS नॅनो जर्नलमधील अलीकडील प्रकाशनात त्यांनी सिलिकॉनमधील नॅनोमीटर-स्केल स्पेसमध्ये मर्यादित असताना फोटॉन कसे शोधले याचे तपशीलवार वर्णन केले आहे. ते घन पदार्थांमधील इलेक्ट्रॉनच्या तुलनेत लक्षणीय गती प्राप्त करू शकतात.

अभ्यासातील एका विधानानुसार, "सिलिकॉन, जो आपल्या ग्रहावरील दुसरा सर्वात प्रचलित घटक आहे आणि समकालीन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचा आधार म्हणून काम करतो, त्याच्या खराब ऑप्टिकल वैशिष्ट्यांमुळे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सच्या अनुप्रयोगात अडथळे आले आहेत." दिमित्री फिशमन, इर्विन येथील रसायनशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक, ज्येष्ठ लेखक आहेत.

त्याच्या विधानानुसार, सिलिकॉन, त्याच्या मोठ्या स्वरूपात, त्यात प्रकाश उत्सर्जित करण्याची उपजत क्षमता नसते. तथापि, दृश्यमान किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात आल्यावर, सच्छिद्र, नॅनोस्ट्रक्चर्ड सिलिकॉनमध्ये निरीक्षणीय प्रकाश निर्माण करण्याची क्षमता असते. ही घटना अनेक वर्षांपासून शास्त्रज्ञांनी ओळखली आहे, जरी प्रकाशाचा नेमका स्रोत वादाचा विषय आहे.

फिशमन यांनी स्पष्ट केले की 1923 मध्ये आर्थर कॉम्प्टनच्या अग्रगण्य शोधातून असे दिसून आले की गॅमा फोटॉनला इलेक्ट्रॉनांशी महत्त्वपूर्ण संवाद साधण्यासाठी पुरेशी गती आहे, मग ते मुक्त किंवा बंधनकारक असले तरीही. या मूलभूत शोधाने प्रकाशाच्या दुहेरी स्वरूपाचा पुरावा दिला, ज्यामध्ये तरंग आणि कण दोन्ही वैशिष्ट्ये समाविष्ट आहेत. त्याबद्दल धन्यवाद, कॉम्प्टन यांना 1927 मध्ये भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले..

आमच्या केलेल्या प्रयोगांद्वारे, त्यांनी दर्शविले आहे की नॅनोस्केल सिलिकॉन क्रिस्टल्समधील दृश्यमान प्रकाशाच्या हाताळणीमुळे तुलना करता येण्याजोग्या अर्धसंवाहकांमध्ये ऑप्टिकल परस्परसंवाद होतो.

संवादाची सुरुवात समजून घेण्यासाठी, 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस परत जाणे आवश्यक आहे. या वेळी, CV रमन, एक प्रसिद्ध भारतीय भौतिकशास्त्रज्ञ ज्यांना नंतर 1930 मध्ये भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले, त्यांनी दृश्यमान प्रकाशाचा वापर करून कॉम्प्टनच्या प्रयोगाची प्रतिकृती बनवण्याचा प्रयत्न केला. तथापि, त्याला एका मोठ्या अडथळ्याचा सामना करावा लागला: इलेक्ट्रॉन्सच्या गती आणि दृश्यमान फोटॉन यांच्यातील लक्षणीय विसंगती.

अडथळ्याचा सामना करत असतानाही, द्रव आणि वायूंमध्ये लवचिक विखुरण्यावरील रामनच्या अभ्यासामुळे कंपनात्मक रामन प्रभावाचा शोध लागला. आता मोठ्या प्रमाणावर ओळखले जाते. परिणामी, स्पेक्ट्रोस्कोपी, पदार्थाचा अभ्यास करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण तंत्र, सामान्यतः रमन स्कॅटरिंग म्हणून ओळखले जाते.

रमन इलेक्ट्रॉन स्कॅटरिंग

प्रकाशाची नवीन मालमत्ता

सह-लेखक एरिक पोट्मा, जे इर्विन येथे रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक देखील आहेत, यांनी स्पष्ट केले की डिसऑर्डर सिलिकॉनमधील फोटोनिक मोमेंटमचे प्रकटीकरण इलेक्ट्रॉनिक रमन स्कॅटरिंगच्या प्रकारास कारणीभूत ठरू शकते. तथापि, पारंपारिक स्पंदनात्मक रमणच्या विपरीत, इलेक्ट्रॉन रमनमध्ये इलेक्ट्रॉनसाठी भिन्न प्रारंभ आणि समाप्ती बिंदू समाविष्ट आहेत, एक घटना जी पूर्वी फक्त धातूच्या पदार्थांमध्ये पाहिली गेली होती.

त्यांच्या प्रयोगशाळेत, संशोधकांनी अनाकार ते स्फटिकापर्यंत वेगवेगळ्या प्रमाणात पारदर्शकतेसह सिलिकॉन काचेचे नमुने तयार केले. त्यांचे प्रयोग करण्यासाठी, त्यांनी 300-नॅनोमीटर-जाड सिलिकॉन फिल्म वापरली आणि अचूकपणे केंद्रित सतत-वेव्ह लेसर बीम दिग्दर्शित केला, जो त्यांनी स्कॅनिंग मोशनमध्ये सरळ रेषांचा क्रम लिहिण्यासाठी हलवला.

सादर करताना 500 अंश सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानात काही प्रदेश, या प्रक्रियेद्वारे एकसमान क्रॉस-लिंक्ड ग्लास सामग्री तयार केली गेली. याउलट, जेव्हा तापमान 500 सेल्सिअसच्या उंबरठ्यापेक्षा जास्त होते, तेव्हा एक विषम अर्धसंवाहक काच तयार होते. या मनोरंजक "लाइट फोम फिल्म" ने शास्त्रज्ञांना नॅनोस्केलमध्ये इलेक्ट्रॉनिक, ऑप्टिकल आणि थर्मल वैशिष्ट्यांमधील लहान चढउतारांचे बारकाईने परीक्षण करण्याची परवानगी दिली.

फिशमनच्या मते, हे विशिष्ट कार्य प्रकाश आणि पदार्थ कसे परस्परसंवाद करतात याच्या आपल्या सध्याच्या समजासमोर एक आव्हान प्रस्तुत करते. प्रक्रियेत फोटोनिक संवेग खेळत असलेल्या महत्त्वाच्या भूमिकेवर जोर देणे.

इलेक्ट्रॉन आणि फोटॉन यांच्यातील परस्परसंवाद त्यांच्या क्षणांच्या संरेखनामुळे गोंधळलेल्या प्रणालींमध्ये तीव्र होतो, ही घटना पूर्वी केवळ शास्त्रीय कॉम्प्टन स्कॅटरिंगमध्ये उच्च-ऊर्जा गॅमा फोटॉनसह घडते असे मानले जात होते. हा ग्राउंडब्रेकिंग शोध पारंपरिक ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपीचा विस्तार करण्यासाठी नवीन शक्यता उघडतो. हे रासायनिक विश्लेषणामध्ये नेहमीच्या वापराच्या पलीकडे जाते, जसे की स्ट्रक्चरल अभ्यासामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पारंपारिक कंपनात्मक रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी. हा शोध फोटॉनच्या गतीचा विचार करण्याच्या महत्त्वावर जोर देतो जेव्हा ते वाहून नेत असलेल्या माहितीचे परीक्षण करतात.

मुद्रित प्रकाश

प्रकाशाचा गुणधर्म

जेव्हा वक्रता नसलेल्या पृष्ठभागावर विजा पडते तेव्हा एक निःसंदिग्ध चंद्रकोर आकार मागे राहतो. या निरीक्षणामुळे शास्त्रज्ञांना हे समजण्यास प्रवृत्त केले की सर्पिल-आकाराच्या प्रकाश स्तंभाच्या सर्वात पुढच्या भागावरील फोटॉन भोवती फिरतात. तुळईच्या मागील बाजूस ठेवलेल्या फोटॉनपेक्षा त्याचा गाभा तुलनेने कमी आहे. हा शोध प्रभावीपणे या विशिष्ट घटनेसाठी एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण प्रदान करतो.

स्पेन आणि युनायटेड स्टेट्समधील विविध संस्थांमधील शास्त्रज्ञांच्या गटाने एक रोमांचक खुलासा केला. त्यांनी प्रकाशाचे आतापर्यंत अज्ञात वैशिष्ट्य ओळखले आहे, ज्याला त्यांनी "ऑटोकपल" म्हटले आहे. या मालमत्तेची तुलना वाढवलेल्या सर्पिल किंवा हेलिक्सशी केली जाऊ शकते, वसंत ऋतुची आठवण करून देणारा. जर्नल सायन्समध्ये "वेळ-वेरिंग ऑर्बिटल अँगुलर मोमेंटमसह अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट बीमची निर्मिती" या शीर्षकाखाली प्रकाशित झालेल्या निष्कर्षांमध्ये तांत्रिक प्रगतीचा मार्ग मोकळा करण्याची क्षमता आहे.

मागील प्रयोगांच्या आधारे शास्त्रज्ञ हा शोध लावू शकले. हे प्रयोग आर्गॉन गॅसच्या ढगात एकाच वेळी दोन लेसर बीम निर्देशित करणे समाविष्ट आहे. असे केल्याने, प्रकाश किरणांना एकत्र करून एक एकीकृत किरण तयार करण्यास भाग पाडले गेले. यामुळे शास्त्रज्ञांना हे समजले की प्रकाश प्रकाशित वस्तूंवर शोधण्यायोग्य प्रमाणात दबाव आणू शकतो. हे तत्त्व अवकाशातून सौरयानाला चालना देईल.

मला आशा आहे की या माहितीसह आपण शास्त्रज्ञांनी शोधलेल्या प्रकाशाच्या नवीन गुणधर्माबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.


आपली टिप्पणी द्या

आपला ई-मेल पत्ता प्रकाशित केला जाणार नाही. आवश्यक फील्ड चिन्हांकित केले आहेत *

*

*

  1. डेटा जबाबदार: मिगुएल Áन्गल गॅटन
  2. डेटाचा उद्देशः नियंत्रण स्पॅम, टिप्पणी व्यवस्थापन.
  3. कायदे: आपली संमती
  4. डेटा संप्रेषण: कायदेशीर बंधन वगळता डेटा तृतीय पक्षास कळविला जाणार नाही.
  5. डेटा संग्रहण: ओकेन्टस नेटवर्क (EU) द्वारा होस्ट केलेला डेटाबेस
  6. अधिकारः कोणत्याही वेळी आपण आपली माहिती मर्यादित, पुनर्प्राप्त आणि हटवू शकता.