Observación del flujo ramificado de luz espacialmente incoherente en jabón para platos

(a) Configuración experimental que muestra los componentes principales, el camino que sigue el haz de luz y el sistema de imágenes. (b) Paisaje de índice de refracción efectivo de una película de jabón reconstruida usando DNN a partir de una imagen de la luz halógena reflejada en la película. (c) BF generado por una onda plana coherente. (d) BF generado por una fuente localizada acoplada a la película (la punta de fibra que se ve a la izquierda). Crédito:Revisión física X (2022). DOI:10.1103/PhysRevX.12.021007

Un equipo de investigadores del Technion-Israel Institute of Technology realizó la primera observación experimental del flujo ramificado de luz espacialmente incoherente, en este caso, utilizando jabón líquido para platos. En su artículo publicado en la revista Physical Review X, el grupo describe sus experimentos relacionados con la luz brillante en muestras 2D de jabón líquido para platos y sus observaciones.

Investigaciones anteriores han demostrado que la luz que se mueve a través de un medio desordenado puede conducir a la ramificación, donde una parte de un haz puede tomar un camino alrededor de un objeto mientras que otra parte del mismo haz puede tomar otro camino. Tal ramificación puede conducir a canales de luz que se mueven a través de un medio determinado. En este nuevo esfuerzo, los investigadores usaron jabón líquido para platos como medio.

El equipo aplicó jabón líquido para platos a una placa de vidrio (creando un medio 2D) y luego iluminó una luz a través de un borde lateral. Tomaron fotografías desde arriba mientras la luz se movía a través del jabón hacia el borde opuesto. Para potenciar la acción, los investigadores agregaron un tinte que se hizo más brillante a medida que lo incidía más luz, que se aplicó mediante una fibra óptica.

Al estudiar las fotografías, los investigadores pudieron observar que la luz golpeaba inicialmente una porción densa del jabón, luego se dividía y creaba dos canales. A medida que la luz de los dos canales golpeaba otras partes densas del jabón, se partían y así sucesivamente hasta que la luz alcanzaba el borde opuesto. Los investigadores notaron que el efecto fue similar a un rayo o incluso a la forma del delta de un río.

Los investigadores también notaron que, a diferencia del agua, el flujo de luz puede viajar en cualquier dirección, lo que permitió que la luz también viajara hacia la cámara. También realizaron un experimento que involucró probar qué sucedía cuando parte de la luz se fusionaba después de dividirse, parte de la cual estaba sincronizada y parte de la cual no. Al ajustar la fuente de luz, pudieron ver que en las áreas donde la luz estaba sincronizada, se volvía más brillante, mientras que en aquellas áreas donde no estaba sincronizada, se oscurecía debido a la interferencia. + Explora más