Accélération de faisceau laser pour la première fois dans un espace incurvé
Un accélérateur laser est un nouveau type d'accélérateur qui accélère les particules chargées avec le champ électrique élevé d'un faisceau laser. Un laser, comme un micro-ondes, est une onde de rayonnement électromagnétique, mais il a des longueurs d'onde plus courtes et une densité de puissance plus élevée que les micro-ondes. Selon le dernier rapport du Physiologist Network, l'équipe de physiciens aux États-Unis et en Israël a démontré pour la première fois des expériences accélérées de faisceaux lumineux dans un espace incurvé en émettant une lumière laser dans une ampoule incandescente pour obtenir un décalage de trajectoire. Cette expérience peut être utilisée pour simuler et étudier les phénomènes de la relativité générale telles que la lentille gravitationnelle.
Dans le passé, les scientifiques ont démontré qu'un faisceau de lumière peut être accéléré sur une surface plane avec une accélération qui suit une courbe plutôt qu'une trajectoire rectiligne. La nouvelle étude a montré que le faisceau accéléré n'est pas déplacé le long de la géodésique (également connue sous le nom de géodésique ou géodésique, qui peut être définie comme le chemin local le plus court ou le plus long en deux points), mais décalé.
Dans l'expérience, les chercheurs ont d'abord utilisé un modulateur optique pour convertir un faisceau laser ordinaire en un faisceau d'accélération, et le faisceau résultant a été accéléré tout en conservant sa forme. Ils lancent ensuite le faisceau accéléré dans la coque de l'ampoule à incandescence, après quoi le faisceau accéléré suit une trajectoire qui s'écarte de la géodésique. À titre de comparaison, les chercheurs ont également tiré un faisceau laser ordinaire dans l'ampoule, qui suit la loi géodésique. En mesurant la différence entre les deux traces, l'accélération du faisceau d'accélération peut être déterminée.
Les champs électriques et magnétiques d'un faisceau laser sont perpendiculaires à la direction de propagation du faisceau laser, si la direction du mouvement des particules est la même que la direction de propagation du faisceau laser, la particule n'est pas accélérée par le champ électrique du faisceau laser. Cependant, si le faisceau laser ne se propage pas dans la direction du faisceau de particules, il est incident sous un certain angle par rapport à l'axe des particules. Eh bien, selon la décomposition mécanique de la connaissance, nous savons. A ce stade de la direction du mouvement des particules, il y a un composant de champ photoélectrique. C'est-à-dire que la particule est soumise à une force longitudinale. Bien sûr, à ce moment, les particules sont également soumises à une force de champ photoélectrique externe. Affecte la qualité de l'accélérateur. Si plusieurs faisceaux sont incidents symétriquement de différentes directions au faisceau de particules. Ensuite, ces forces latérales se contrecarrent, synthétisant un champ électrique accélérateur axial le long de l'axe de mouvement des particules, et les particules sont soumises à une accélération dans la direction axiale. En raison de l'effet de mise au point géométrique, l'intensité du champ diminue avec l'augmentation de la distance hors axe.
La trajectoire du faisceau d'accélération plane est entièrement déterminée par la largeur du faisceau, de nouvelles études montrent que la trajectoire du faisceau accélérant la surface est déterminée à la fois par la largeur du faisceau et la courbure de la surface.
Les chercheurs affirment qu'il existe une variété d'applications potentielles pour accélérer les faisceaux lumineux sur des surfaces courbes, notamment la simulation de phénomènes de relativité générale pour étudier des phénomènes tels que les lentilles gravitationnelles, les anneaux Einstein, le déplacement bleu ou le déplacement de la gravitation. En outre, les résultats fournissent une nouvelle technique pour contrôler les nanoparticules dans les vaisseaux sanguins, les microcanaux et autres environnements incurvés.
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