Запечатлеть вихри из световых волн до сих пор не удавалось никому. Физики смогли получить «моментальный» снимок таких вихрей, используя специальную серебряную пластину и электронный микроскоп
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, физики провели эксперимент, в котором захватывали световые импульсы в зеленой части видимого спектра длительностью 20 фемтосекунд. Авторы направляли импульсы света на серебряную поверхность, где они превращались в поверхностные плазмон-поляритоны — волны флуктуаций электронной плотности излучения. В результате получался своего рода «моментальный» снимок движения света.
Но у этой работы была интересная особенность. Авторы направили световые волны друг на друга так, чтобы они закрутились и образовали небольшой вихрь. Внутри этого вихря две световые волны двигались вокруг общего центра. Новая методика позволила даже составить «фильм» о том, как световые волны крутятся друг вокруг друга на одном квадратном нанометре. Чтобы сделать это, физики использовали электронный микроскоп.
При взаимодействии фотонов со специально подготовленной серебряной пластиной, с ее поверхности вылетают электроны, которые и можно «поймать» с помощью электронного микроскопа. Сбор всех таких электронов формирует изображения там, где прошел свет, что позволяет исследователям сделать его снимок.
