روش جدیدی برای اندازه گیری تکانه نور

نیوزتل: دانشمندان برای اولین بار روش جدیدی را برای اندازه گیری تکانه نور توسعه دادند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از دیلی میل، این روش جدید می تواند سبب تحولی عظیم در سفرهای فضایی شود.
دانشمندان چندین سال درباره میزان “تکانه” (momentum) نور شک داشتند. تکانه، در فیزیک اندازه حرکت یا مقدا حرکت کمیتی برداری است. حاصل ضرب جرم شی در سرعت آن در هر لحظه، تکانه شی در آن لحظه است.
روش جدید یاد شده می تواند در نهایت به حل مسئله ۱۵۰ ساله کمک نماید. پژوهشگران در این روش با استفاده از حسگرهای صوتی برای گوش دادن به امواج الاستیک پالس های لیزر در سراسر یک آینه استفاده کردند.
“جوهانس کپلر” (Johannes Kepler) اخترشناس آلمانی ابتدا در سال ۱۶۱۹ پیشنهاد کرد که فشار حاصل از نور خورشید در موقعیت و حالت دم دنباله دار که همیشه دور از خورشید قرار دارند، موثر است.

سپس، بیش از ۲۰۰ سال بعد، “جیمز کلرک ماکسول” (James Clerk Maxwell) پیش بینی نمود که فشار تابش، ناشی از تکانه میدان های الکترومغناطیسی نور است.
“کنت چو” (Kenneth Chau)، استاد مهندسی ” دانشگاه بریتیش کلمبیا”، اظهار داشت: تا به امروز، ما درک نکرده بودیم که چگونه این تکانه به فشار یا جنبش تبدیل می شود، از آنجائیکه مقدار تکانه ای که توسط نور حمل می گردد بسیار کوچک است، ما برای اندازه گیری این مسئله تجهیزات بسیار دقیق در دسترس نداشتیم.
پژوهشگران در این مطالعه نخست یک آینه مجهز به حسگرهای صوتی و محافظ حرارتی را برای کاهش تداخل و سر و صدای پس زمینه تولید کردند.
در گام بعدی آنها پالس های لیزری را در سطح آینه شلیک کردند و از حسگرهای صوتی برای شناسایی امواج الاستیک استفاده کردند.
چو اضافه کرد: ما نمی توانستیم به صورت مستقیم حرکت فوتون را اندازه گیری نماییم، ازاین رو رویکرد ما این بود که اثر آن را بر روی یک آینه با گوش دادن به امواج الاستیک که با استفاده از آن سفر می کرد، شناسایی نماییم. در نهایت ما توانستیم خصوصیت های امواج بازگشتی از تکانه را ردیابی نماییم.
محققان بر این باورند این کشف جدید می تواند یک قدم بزرگ در جهت درک حرکت نور باشد.