光線螺旋方式傳播怎么回事 光的一種新特性被發現

據物理學家組織網近日報道，由來自西班牙和美國的科學家組成的國際科研團隊宣布，他們發現了光的一種新特性——自扭矩，這種特性以前未被任何人預測過。發表于《科學》雜志的這項最新研究將催生能操控極微小材料的新設備。

圖片來源：《科學》網站

光擁有的一些眾所周知的特性，如波長、自旋等。同時，光也可以扭曲，這種屬性被稱為角動量。

科學家們認為，擁有高度結構化角動量的光束具有軌道角動量（OAM），他們將這種光束稱為渦旋光束。渦旋光束看起來就像一個圍繞共同中心旋轉的螺旋，當其撞擊一個平坦表面時，它們看起來像甜甜圈那樣的圓環。在新研究中，研究人員用具有軌道角動量的光束進行實驗，因為他們發現，這種光的行為方式前所未有。

他們首先朝氬氣云發射兩束激光，這樣做迫使光束重疊，它們連接起來并作為單個光束從氬氣云的另一側釋放出來，結果形成了一種渦旋光束。研究人員想弄清，如果激光擁有不同軌道角動量且它們稍微不同步時會發生什么。實驗最終產生了一束看起來像開瓶器、且扭曲情況逐漸變化的光束。當這束光撞到一個平坦表面時，它看起來像一輪新月。

研究人員指出，從另一個角度來看，光束前面的單個光子圍繞其中心軌道運行的速度比其后面的光子慢，他們將新屬性稱為自扭矩。這一屬性此前從未被人預測過。

研究人員認為，使用他們的技術應該可以調制光的軌道角動量，其調制方式與通信設備中調制頻率的方式非常相似，這有望催生能操縱極微小材料的新型設備。