Imej yang anda lihat di atas sangat mirip dengan gambar satelit delta beberapa sungai besar, di mana saluran utama mula berpecah menjadi saluran dan saluran yang lebih kecil, yang seterusnya berpecah menjadi yang lebih kecil lagi. Sesuatu yang serupa dapat terjadi ketika gelombang menyebar di lingkungan tertentu, fenomena ini disebut "aliran bercabang" dan ia telah diperhatikan oleh ahli fizik berkaitan dengan aliran elektron (arus elektrik), gelombang bunyi dan gelombang laut.
Kini, para saintis berjaya mencapai fenomena ini sehubungan dengan cahaya yang dapat dilihat, dan ternyata cukup mudah untuk melakukan ini, kerana semua yang diperlukan untuk ini adalah laser dan busa yang terdiri dari gelembung sabun kecil.
Aliran bercabang memerlukan persekitaran dengan sifat-sifat tertentu. Strukturnya harus rawak, unsur-unsur yang membentuk struktur medium harus lebih besar daripada panjang gelombang aliran. Dan perubahan struktur persekitaran harus berlaku dengan lancar, tanpa peralihan tiba-tiba. Sekiranya semua syarat ini terpenuhi, perubahan kecil dan turun naik dalam struktur medium dapat menghilangkan aliran, menyebabkannya terpisah dan terus "bercabang".
Tingkah laku aliran bercabang adalah khas untuk gelombang yang mempunyai panjang yang cukup panjang, tetapi mendapatkan fenomena seperti itu berkaitan dengan gelombang cahaya agak sukar sehingga para penyelidik dari Technion Institute of Technology dan University of Central Florida membuat penggunaan busa dari gelembung sabun sebagai media untuk menyebarkan cahaya …
Membran setiap gelembung terdiri daripada lapisan cecair yang sangat nipis yang diapit antara dua lapisan molekul surfaktan. Ketebalan semua ini berbeza dari lima nanometer hingga beberapa nanometer dan perbezaan ketebalan seperti itu menghasilkan gambar berwarna-warni yang terkenal di permukaan gelembung sabun. Tetapi, perbezaan ketebalan yang sama ini dapat bertindak sebagai sejenis cermin yang menyebabkan aliran cahaya yang melaluinya membiaskan, berpecah dan bercabang.
Dengan mengarahkan sinar sinar laser, yang sebelumnya diberi bentuk "rata" khusus, melalui sabun busa, para saintis melihat bahawa sinar ini mulai menyebar di sepanjang lintasan aliran bercabang. Kemudian, menggantikan sinar laser yang cukup terang dengan seberkas cahaya putih yang lemah, para saintis memerhatikan ketika sinar ini mulai berubah warna, terbelah menjadi balok yang lebih kecil. Dalam gelembung sabun biasa, aliran udara di sekitar membran menyebabkan perubahan ketebalannya yang berterusan, yang menyebabkan fakta bahawa gambar warna di permukaan sentiasa berubah bentuk dan bergerak. Tidak ada arus udara yang ketara di busa, dan gambar cahaya yang berpecah dapat kekal stabil selama beberapa minit.
Perhatikan bahawa pencapaian ini dapat memberi kesan yang sangat kuat pada bidang yang disebut opto-fluidik, bidang sains yang dikhaskan untuk interaksi cahaya dengan cecair yang berbeza. Dan, jika anda mengekang khayalan anda secara bebas, anda boleh membayangkan sejenis pemproses optik yang melakukan pengiraan, memanipulasi aliran cahaya dengan bantuan perbezaan yang dibuat secara artifisial dalam ketebalan membran dalam medium yang melewati cahaya ini.
Video promosi:
Sebagai kesimpulan, perlu disebutkan bahawa percabangan fluks cahaya dalam tiga dimensi adalah fenomena yang telah ditebak oleh saintis sejak sekian lama, tetapi tidak pernah diamati dalam praktik sehingga baru-baru ini.
