據(jù)澳大利亞廣播公司(ABC)報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家首次成功逆轉(zhuǎn)光學(xué)多普勒效應(yīng)，這一進(jìn)步有助于研制隱形斗篷,。多普勒效應(yīng)具體是指,，無論什么時候,，只要觀察者和光波源之間存在相對移動,，光波的頻率便會發(fā)生改變。
5 X4 q7 _0 i; R7 u/ U( T4 V( V5 l8 d$ z絕大多數(shù)人印象中的多普勒效應(yīng)往往與聲音有關(guān),，例如警車汽笛隨著與聽者距離之間的變化發(fā)生的聲調(diào)改變,，距離越近，汽笛頻率越高,，距離越遠(yuǎn),，頻率越低。光線以類似的方式發(fā)生改變,。當(dāng)物體和觀察者距離不斷靠近時,，光頻逐漸提高,，從紅色波長變成藍(lán)色波長。隨著光源距離觀察者越來越遠(yuǎn),，光頻逐漸降低,，從藍(lán)色變成紅色。
3 y8 s2 w, ?& u$ N. W o; j: V 根據(jù)《自然·光子學(xué)》雜志7日刊登的一篇研究論文,，來自墨爾本斯維本科技大學(xué)和上海理工大學(xué)的研究人員成功逆轉(zhuǎn)了這種效應(yīng),，這種逆轉(zhuǎn)無法在自然條件下發(fā)生。具體地說,，物體和光波探測器距離逐漸靠近時,，他們能夠遏制光頻從藍(lán)色波長變成紅色波長，反之亦然,。墨爾本斯維本科技大學(xué)微光子中心教授古敏 (Min Gu，音譯)表示：“這是第一次在光學(xué)領(lǐng)域逆轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng),�,！�1 ?& o5 S0 J! j" s
英國此前進(jìn)行的研究顯示，這種現(xiàn)象在微波條件下能夠成為一種可能,。自上世紀(jì)60年代以來,，科學(xué)家便懷疑能夠用光波逆轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，但他們一直未能研發(fā)出證明這種推測的技術(shù),。通過用硅研制一種人造納米結(jié)構(gòu)晶體——被稱之為“光子晶體”,，澳大利亞的研究人員做到了這一點(diǎn)。古敏說：“借助于我們的超級棱鏡,，散射的光線數(shù)量是使用標(biāo)準(zhǔn)牛頓棱鏡的兩倍,。大角度能夠讓棱鏡的折射率——這種特性決定光線穿過棱鏡的速度——發(fā)生相反的變化，也就是負(fù)折射率,�,！�
6 l0 K0 J& {! M; t1 `6 P0 L7 C 自然界的所有物體都是正折射率。也就是說,，無論什么時候,，在與觀察者之間存在相對移動時，它們都會產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)多普勒效應(yīng),。古敏說：“借助于研制這種人造物質(zhì)使其擁有負(fù)折射率,，我們能夠逆轉(zhuǎn)這種自然現(xiàn)象�,！�! M# m1 y; z, e: j
接受采訪時,，斯維本大學(xué)高級研究員、研究論文合著者賈寶華(Baohua Jia,，音譯)解釋了這種現(xiàn)象,。她說：“舉例來說,，如果將一根棍子放在水里，你會看到棍子發(fā)生彎曲,。如果是一種擁有負(fù)折射率的物質(zhì),，這種彎曲恰恰相反。這是一種反直覺的現(xiàn)象,�,！蓖ㄟ^向光子晶體“超棱鏡”發(fā)射激光束并改變棱鏡與探測器之間的距離，研究人員打造了相反的多普勒效應(yīng),。2 p `9 `0 I7 T- m
研究人員表示,，能夠逆轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)是一個鼓舞人的信號，有助于未來研發(fā)隱形斗篷技術(shù),。隱形斗篷能夠有效彎曲周圍的光線,，進(jìn)而達(dá)到隱形目的。古敏指出,，這項(xiàng)技術(shù)最終成為現(xiàn)實(shí)的速度可能超過絕大多數(shù)人的想象,。目前，美國研究人員已經(jīng)在微尺度下實(shí)現(xiàn)隱形,。6 O$ v& T) b# l2 `6 p& c
逆轉(zhuǎn)技術(shù)可能用于光學(xué)通訊和醫(yī)學(xué)成像,。賈寶華表示，他們目前已經(jīng)演示逆轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)背后的基礎(chǔ)物理學(xué)原理,�,！斑@篇論文并不是要強(qiáng)調(diào)潛在應(yīng)用價(jià)值，而是說明我們能夠通過研制這種擁有負(fù)折射率的人造物質(zhì)實(shí)現(xiàn)這種逆轉(zhuǎn),。雖然事先就知道可能做到這一點(diǎn),，但真正觀察到這種現(xiàn)象時，你還是難免產(chǎn)生興奮,�,！�
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發(fā)表于 2011-3-10 16:09:36
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