Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na Espanha e nos EUA anunciou que descobriu uma nova propriedade da luz – o auto-torque. Em artigo publicado na revista Science, o grupo descreve como localizou a nova propriedade e possíveis usos para ela.
Os cientistas sabem há muito tempo sobre essas propriedades da luz como comprimento de onda. Mais recentemente, pesquisadores descobriram que a luz também pode ser torcida, uma propriedade chamada momento angular. Os feixes com momento angular altamente estruturados são chamados de momento angular orbital (OAM) e são conhecidos por feixes de vórtice. Eles aparecem como uma hélice em torno de um centro comum e, quando atingem uma superfície plana, aparecem em forma de anel.
Nesse novo esforço, os pesquisadores estavam trabalhando com feixes OAM quando descobriram que a luz se comportava de uma maneira nunca vista antes.
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Os experimentos envolveram disparar dois lasers em uma nuvem de gás argônio – forçando os feixes a se sobreporem, e eles se juntaram e foram emitidos como um único feixe do outro lado da nuvem de argônio. O resultado foi um tipo de feixe de vórtice. Os pesquisadores então se perguntaram o que aconteceria se os lasers tivessem um momento angular orbital diferente e se estivessem ligeiramente fora de sincronia. Isso resultou em um feixe que parecia um saca-rolhas com uma torção que mudava gradualmente. E quando o raio atingiu uma superfície plana, parecia uma lua crescente.
Os pesquisadores notaram que, olhando de outra maneira, um único fóton na frente do feixe estava orbitando ao redor de seu centro mais lentamente do que um fóton na parte de trás do feixe. Os pesquisadores prontamente apelidaram a nova propriedade de auto-torque – e não é somente uma propriedade de luz recém descoberta, mas ela também nunca havia sido prevista.
Os pesquisadores sugerem que deve ser possível usar a técnica para modular o momento angular orbital da luz de maneira muito semelhante a frequências modulantes em equipamentos de comunicação. Isso poderia levar ao desenvolvimento de novos dispositivos que utilizam a manipulação de materiais extremamente pesados.
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Laura Rego et al. Generation of extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum, Science (2019). DOI: 10.1126/science.aaw9486
FONTE: New property of light discovered [Phys]
