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科学新型超级透镜有望打破光波聚焦界限物流

发布时间:2019-11-29 15:13:14 阅读: 来源:切條机厂家

科学网-《科学》:新型“超级透镜”有望打破光波聚焦界限

图片说明:通过超级透镜的光线(左)会发生汇聚。(图片来源:LAURA BAILEY)长期以来,物理学家认为,光线不可能聚焦于尺度小于自身波长的物体上。正因为有这样一个界限,光学显微镜的聚焦锐度(sharpness of focusing)只能达到可见光波的波长(大约500纳米)。换句话说,利用光学显微镜无法看清尺度小于500纳米的物体,比如病毒。不过,一项最新的研究有望打破这一限制。利用一种特殊的超级透镜(Superlens),科学家有可能使光线以极短的焦距汇聚,锐度可达到50纳米。相关论文7月12日在线发表于《科学》杂志。美国密歇根大学物理学家Roberto Merlin等人对超级透镜的主要设计是:在一块透明片上画上间距远小于光波波长的不透明同心圆圈,靠近中央的圆圈间距较大,而靠近边缘的间距较小。这样,通过透明片的光线在中央最亮,而在边缘较为昏暗。值得注意的是,通过透镜的光波是隐失波(evanescent wave),只能传递很短的距离,这些光波在消失之前会发生混合,形成尺度远小于光波波长的单一亮点。研究人员发现,该超级透镜的焦距与透明片上中央与边缘的距离相当,而聚焦光点的尺度完全由圆圈之间的间距决定。研究人员表示,全世界现在同时进行着许多超级透镜项目,但他们的技术可能适用于各种颜色的可见光,因此有可能得到最明亮的激光。Merlin现在正与密歇根大学的电子工程师Anthony Grbic一道,致力于构建基于以上技术的微波聚焦系统。他们有信心将波长30厘米的微波聚焦成一个直径1.5厘米的点。如果科学家最终研制出聚焦光波的超级透镜,那无疑大大促进生命科学和纳米结构研究,而我们日常可见的VCD和DVD的存储容量也会更大。(科学网 任霄鹏/编译)更多阅读(英文)《科学》在线论文摘要Roberto Merlin个人主页

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