Ученые ЮУрГУ предсказывают новые оптические эффекты
Ученые Южно-Уральского государственного университета предсказывают новые оптические эффекты, которые в далеком будущем помогут человечеству создать совершенно новые устройства, делающие жизнь человека еще более комфортной и интересной. Наталия Кундикова, декан физического факультета, заведующий кафедрой оптоинформатики физического факультета Института естественных и точных наук ЮУрГУ за научные исследования, проведенные в Челябинске, удостоена медали Галилео Галилея Международной комиссии по оптике. В 2016 году одна из статей, опубликованных Наталией Кундиковой с соавторами, была напечатана в журнале, который входит в Топ-10 журналов по физике, индексируемых в международных реферативных базах данных Scopus и Web of Science. "Исследования, проводимые нашим коллективом, связаны с поиском и исследованием эффектов проявления спин-орбитального взаимодействия света, в частности, эффектов взаимовлияния траектории света и его поляризации", - рассказывает Наталия Дмитриевна. Теоретические исследования велись еще в 30-х годах прошлого столетия, и был предсказан эффект влияния траектории на поляризацию. Советский ученый Сергей Михайлович Рытов утверждал, что если линейно-поляризованный свет (например, луч лазера) распространяется по спиральной траектории, то плоскость его линейной поляризации будет поворачиваться. Экспериментально подтвердить это удалось только после создания лазеров и оптических волокон в 80-х годах. Сейчас же этот эффект при большом желании может легко продемонстрировать даже школьник. "Наша статья в журнале Optics Express посвящена главным образом систематизации всех уже известных эффектов спин-орбитального взаимодействия света. Публикация подчеркнула роль советских физиков в становлении этого направления развития оптики; также в ней предсказаны еще три новых эффекта, результаты экспериментального исследования одного из этих новых эффектов и представлены в нашей статье", - говорит Наталия Кундикова. С одной стороны, статья носит обобщающий характер, с другой, в ней представлены результаты экспериментального исследования совершенно нового эффекта. "Световой пучок может иметь неоднородное распределение интенсивности в поперечном сечении, которое называется спекл-картиной, распределение интенсивности может иметь также форму кольца или полумесяца. Неоднородное распределение интенсивности связано с внутренним орбитальным угловым моментом света. Кроме того, световой пучок обладает спиновым угловым моментом (поляризация) и внешним орбитальным угловым моментом (траектория). Все ранее исследуемые эффекты проявления спин-орбитального взаимодействия света связаны с влиянием одного из угловых моментов на другой. Наша гипотеза утверждает, два угловых момента могут одновременно влиять на третий угловой момент. Для одного случая, а именно, что поляризация и траектория света одновременно влияют на структуру пучка, гипотеза подтверждена экспериментально", - делится Наталия Дмитриевна. Для остальных двух эффектов гипотеза пока экспериментально не подтверждена. Необходимо понять, в каких экспериментальных условиях эти эффекты могут наблюдаться, понять, в чем эффект будет проявляться, и поставить эксперимент. Исследования, которые проводятся на кафедре оптоинформатики относятся к фундаментальным, они направлены на получение новых знаний о природе, но, возможно, лет через 100 эти новые знания помогут человеку сделать жизнь еще более комфортной. Примерами могут послужить как оптические волокна, которые позволяют передавать большие объемы информации, так и жидкокристаллические дисплеи, которые используются в телефонах, телевизорах и компьютерах. Возможно, что исследования Наталии Дмитриевны и всего коллектива кафедры оптоинформатики приближают нас к созданию техники будущего, о возможностях которой мы пока даже не подозреваем.
