Vastses optikakatses näib valgusvihk homogeenses keskkonnas painduvat. Kas niisugune käitumine on vastuolus koolitarkusega? Tuleb välja, et ei ole.
On teada, et harilik valguskiir ruumis levides hajub. See difraktsioonist tingitud nähtus on ka põhjuseks, miks laserosuti täpp kaugel seinal suurem on kui lähedal. Teoreetilise lahenduse pakub nn. Besseli kiir, mille ristlõikes valguse intensiivsusjaotust kirjeldab Besseli funktsiooni ruut. 1987 aastal niisugune kiir ka heas lähenduses tekitati. Nüüd on Demetri Christodoulides ja Aristide Dogariu kolleegidega Kesk-Florida Ülikoolist realiseerinud 30 aasta eest teoreetiliselt ennustatud Airy kiire, mis lisaks tõrksusele hajumise suhtes ka levides painduvat näib. Seletus seisneb selles, et igal kohal kiire teel vaadeldav valguslaik tekib täpselt seatud faasi pindjaotusega allikast lähtuva valguse difraktsioonipildina. Valguse käik iga võimaliku asukohaga ekraanini on sirge, ent niisugust ekraani allikast eemaldades liigub valguslaik sellel ja näib, et kiir tervikuna on paindunud. Kiire tekitamiseks kasutati sentimeetrise läbimõõduga laserikiirt, mida peegeldati 500 000 piksliga vedelkristallekraanilt. Iga piksli peegeldumiskoefitsient on seotud temalt peegelduva valguse faasiga, see võimaldas suure täpsusega määrata valgusallika suhtelise faasi pindjaotuse. 35 sentimeetri pikkuse tee läbimisel näis kiir olevat otsetrajektoorist umbes millimeetri võrra kaldunud. Mordechai Segev Iisraeli Tehnoloogiainstituudist nimetab Airy kiirte võimaliku rakendusena laserpõhiste atmosfääri radarseiresüsteemide täiustamist (Wikipedia: LIDAR).
 |
 |
Vasakpoolne pilt kujutab Airy kiire käigu arvutisimulatsiooni, kus horisontaaltelge on venitatud. Parempoolsel joonisel on niisuguse kiire ristlõike intensiivsuse jaotus.
Allikas: Physical Review Focus: Light Beam with a Curve
Toimetas Erik Randla