با استفاده از يک عدسي ساده و صفحه اي شيشه اي ميتوان رنگين کمان را به دام انداخت و به يکي از آرزوهاي ديرين انسان جامه عمل پوشاند !
در اين تکنيک جديد ، ذخيره و نقل و انتقال اطلاعات را از طريق نور ساده‌تر شده و شرايط را براي استفاده حداکثري از محاسبات و ارتباطات نوري فراهم خواهد نمود. فناوري نوري از فناوري‌هاي رايج فعلي در علوم ارتباطات رايانه‌اي و شبکه سريع‌تر است، اما دشواري فرآيند تبديل نور به جريان الکتريکي و بالعکس، مهم‌ترين ويژگي منفي آن است.
در سال 2007 / 1386، اورتوين هس از دانشگاه ساري در انگلستان و همکارانش پيشنهاد دادند که پرتوهاي نور را درون يک موج‌بر مخروطي به‌دام بياندازند. اين موج‌برها، ساختارهايي هستند که پرتوهاي نور را در امتداد طول خود منتقل مي‌کنند. براي ساخت اين موج‌بر از متامتريال استفاده شده، موادي متشکل از مدارهاي الکترونيکي که مي‌تواند پرتوهاي نور را با شيب‌هاي تند منحرف کند . ايده اصلي کار، اين است که با باريک‌تر شدن موج‌بر ، پرتوهاي نور نيز درمقابل مجبور شوند در نقاطي بسيار باريک‌تر متوقف شوند. اين کار باتوجه به يکي از ابتدايي‌ترين اصول امواج قابل انجام است: هيچ موجي نمي‌تواند از حفره‌اي کوچک‌تر از نصف طول‌موجش عبور کند .
رنگين‌کمان چيست؟
رنگين‌کمان يکي از زيباترين پديده‌هاي جوي است که ميتوان در روزهاي باراني منتظر آن بود. اين پديده هنگامي روي مي‌دهد که پرتوهاي سفيدرنگ خورشيد در ارتفاع بالا به ريزقطرات کروي‌شکل باران برخورد مي‌کنند و با تجزيه به طيف‌هاي نور مريي (همان اتفاقي که در منشور روي مي‌دهد) و بازتاب درون قطره، از آن خارج مي‌شوند .
براي اين‌که فردي بتواند رنگين‌کمان را ببيند، بايد پشت به خورشيد و رو به باران بايستد تا پرتوهاي تجزيه‌شده و بازگشتي رنگين‌کمان را ببيند.
در اين حالت، فرد پرتوهايي در شش رنگ بنفش، آبي، سبز، زرد، نارنجي و قرمز را مي‌بيند که با تقارن کروي به چشم او مي‌رسند. چشم با امتداد دادن اين پرتوها، کمان‌هايي شش رنگ را در آسمان تداعي مي‌کند که همان رنگين‌کمان است . البته معروف است که رنگين‌کمان 7 رنگ دارد، درحالي‌که اين، اشتباهي تاريخي است. وقتي آيزاک نيوتن براي نخستين بار، پرتوهاي خورشيد را از درون منشور عبور داد و طيف تجزيه‌شده نور را بدست آورد، همين شش رنگ را ديد؛ اما از آنجاکه در آن روزگار 7 عدد مقدسي بود، ترجيح داد رنگ نيلي را بين بنفش و آبي قرار دهد و با هفت رنگ ساختن طيف نور، توجه عمومي بيشتري را متوجه اين پديده سازد !
رنگين‌کمان وجود خارجي ندارد؛ يعني شما نمي‌توانيد رنگين‌کماني را بگيريد، يا پرده‌اي براي نمايش آن برپا کنيد، يا در محل آن فيلم عکاسي قرار دهيد و اثرش را روي فيلم ثبت کنيد. هر قدر تلاش کنيد به رنگين کمان نزديک شويد، رنگين‌کمان نيز به همان اندازه از شما دورتر مي‌شود و هميشه در فاصله‌اي ثابت از شما باقي مي‌ماند. به همين دليل است که تاکنون کسي موفق نشده بود رنگين‌کمان را به دام بياندازد.
و رنگين‌کمان به‌دام افتاد !
شبيه‌سازي‌هاي عددي نشان داد که چنين ايده‌اي حداقل روي کاغذ جواب مي‌دهد، اما انجام آن توسط متامتريال‌ها به يک رويا تبديل شده بود. اما اكنون با استفاده از يک عدسي محدب، ميتوان اين موج‌بر مخروطي ر اساخت و رنگين‌کماني از نور را به دام انداخت !. يکي از سطوح عدسي 4.5 ميلي‌متري را با لايه‌اي 30 نانومتري ازطلا مي پوشانيم و عدسي را از سطح طلادارش روي يک سطح شيشه‌اي صاف که آن‌نيزبا لايه‌اي از طلا پوشانده شده بود، قرار مي دهيم.
بدين ترتيب، فضاي بين عدسي و سطح شيشه‌اي، لايه‌اي از هوا است که ضخامت آن در لبه‌ها (جايي که لبه دو عدسي روي هم قرار مي‌گرفت) به صفر مي‌رسد و مي‌تواند کار موج‌بر مخروطي را انجام دهد .
وقتي ليزر چندطيفي را از انتهاي باز اين مجموعه به داخل بتابانيم، منظره جالبي به وقوع مي پيوندد. با ميکروسکوپ از بالا به عدسي نگاه ميكنيم و مجموعه‌اي از حلقه‌هاي رنگارنگ رنگين‌کماني را درون آن ميبينيم، گويي رنگين‌کماني داخل اين قفس شيشه‌اي به دام افتاده است !
اين پديده را ميتوان چنين توضيح داد: "پرتوهاي سبز که طول‌موج کوتاه‌تري دارند، در نقطه‌اي به دام افتادند که موج‌بر بيش از اندازه براي عبور اين پرتوها باريک شده است. اما پرتوهاي قرمز که طول‌موج بلندتري دارند، در فاصله‌اي دورتر به دام افتاده ا ند، جايي‌که ضخامت موج‌بر بسيار بيشتر است. پرتوهاي زرد و نارنجي هم بين اين دو به دام افتاده اند، چراکه طول‌موج آنها بين اين دو مقدار است".
ارسال مقاله توسط عضو محترم سايت با نام کاربري : shahdan