Det billede, du ser lige over, ligner meget et satellitbillede af et stort floddelta, hvor hovedkanalen begynder at opdeles i mindre kanaler og kanaler, som igen opdeles i endnu mindre. Noget lignende kan forekomme, når bølger formerer sig i et bestemt miljø, dette fænomen kaldes "forgreningsstrøm", og det er allerede observeret af fysikere i relation til elektronstrømme (elektrisk strøm), lydbølger og havbølger.
Nu har videnskabsmænd formået at opnå dette fænomen i forhold til synligt lys, og det viste sig at være ganske enkelt at gøre dette, fordi alt hvad der var krævet til dette var en laser og skum, bestående af små sæbebobler.
En forgreningsstrøm kræver et miljø med visse egenskaber. Dens struktur skal være tilfældig, elementerne, der udgør strukturen i mediet, skal være større end bølgelængden af strømmen. Og ændringer i miljøets struktur skal ske ganske glat uden pludselige overgange. Hvis alle disse betingelser er opfyldt, kan små ændringer og udsving i mediets struktur sprede strømmen, hvilket får den til at adskille og konstant "forgrenes".
Forgreningens strømningsadfærd er typisk for bølger med en tilstrækkelig lang længde, men at opnå et sådant fænomen i forhold til lysbølger var ret vanskeligt, indtil forskere fra Technion Institute of Technology og University of Central Florida kom med brugen af skum fra sæbebobler som et medium til lysformering …
Membranen i hver boble består af et meget tyndt lag væske klemt mellem to lag overfladeaktive molekyler. Tykkelsen på alt dette varierer fra fem nanometer til adskillige nanometer, og sådanne forskelle i tykkelse producerer de velkendte farverige billeder på overfladen af sæbebobler. Men disse samme forskelle i tykkelse kan fungere som en slags spejle, der får en lysstrøm, der passerer gennem dem, til at bryde, splitte og forgrene.
Ved at rette en stråle med laserlys, som tidligere fik en særlig "flad" form gennem sæbeudtrækningen, så forskerne, at denne stråle begyndte at sprede sig langs banen til en forgreningsstrøm. Senere erstattede et temmelig klart laserlys med en stråle med svagt hvidt lys, så forskerne, da denne stråle begyndte at ændre farve og opdele i mindre stråler. I almindelige sæbebobler forårsager luftstrømmen omkring membranen konstante ændringer i dens tykkelse, hvilket fører til det faktum, at farvebillederne på overfladen konstant ændrer form og bevæger sig. Der er ingen markante luftstrømme i skummet, og billederne af de delte lys kan forblive stabile i flere minutter.
Bemærk, at denne præstation kan have en meget stærk indflydelse på området såkaldt optofluidik, et videnskabsområde, der er afsat til interaktion mellem lys og forskellige væsker. Og hvis du giver din fantasi frie tøjler, kan du forestille dig en slags optisk processor, der udfører beregninger, der manipulerer lysstrømmene ved hjælp af kunstigt oprettede forskelle i membranens tykkelse i det medium, som dette lys passerer igennem.
Salgsfremmende video:
Og afslutningsvis skal det nævnes, at forgrening af lysstrømmen i tre dimensioner er et fænomen, som forskere har gættet i længe, men som aldrig er blevet observeret i praksis før for nylig.
