Luce e Ombra: Il Paradosso Zen della Fisica

Scoperta: un Raggio Laser che Crea un'Ombra

La possibilità che un raggio di luce possa creare un’ombra può sembrare un paradosso zen, ma i fisici hanno dimostrato che è fattibile. Utilizzando un raggio laser e alcuni cristalli, è stato dimostrato che un raggio laser può bloccarne un altro, aprendo nuove prospettive nel controllo della luce.

Quando due raggi luminosi si incrociano, essi passano indisturbati l’uno attraverso l’altro, senza interferenze. Questo fenomeno, a lungo considerato una caratteristica fondamentale della luce, è stato recentemente messo in discussione da una scoperta sorprendente.

Il dottor Raphael Abrahao, insieme ai suoi colleghi, ha condotto uno studio in cui hanno fatto brillare laser verde e blu ad angoli retti, facendoli incontrare in un cubo di cristallo di rubino. Grazie a una particolare interazione tra il laser verde e il cristallo, è stato possibile creare un’ombra proiettata dal raggio laser blu su uno schermo vicino.

Questo effetto ottico insolito è stato reso possibile dal fatto che il laser verde modifica la risposta del cristallo ad altre lunghezze d’onda della luce, inclusa quella del laser blu. In pratica, il cristallo agisce da blocco per il percorso del laser blu, generando un’ombra visibile.

Regolando la potenza del laser verde, gli autori dello studio sono riusciti a variare l’intensità dell’ombra prodotta dal laser blu, riducendo la sua trasmissione fino al 22 percento. Sebbene possa sembrare un cambiamento minimo, è paragonabile all’ombra proiettata dalle foglie in una giornata di sole.

La configurazione sperimentale nello schema (A) mostra i due fasci laser, il cubo di cristallo e l'ombra creata, mentre l'attrezzatura effettiva è vista in (B)
L’allestimento sperimentale nello schema (A) mostra i due fasci laser, il cubo di cristallo e l’ombra creata, mentre l’attrezzatura effettiva è vista in (B).
R. A. Abrahao, H. P. N. Morin, J. T. R. Pagé, A. Safari, R. W. Boyd, J. S. Lundeen

Questa scoperta, nata da una discussione informale sul software di visualizzazione 3D, ha ampliato la comprensione delle interazioni tra luce e materia, aprendo nuove prospettive nell’utilizzo della luce in ambiti innovativi.

Secondo Abrahao, questa ricerca potrebbe avere applicazioni pratiche nel campo dello switching ottico e nelle tecnologie che richiedono un controllo preciso della trasmissione della luce, come i laser ad alta potenza. La comprensione delle ombre e delle interazioni luce-materia continua a evolversi, offrendo nuove opportunità di sfruttare la luce in modi inaspettati.

Lo studio completo è disponibile in accesso aperto sulla rivista scientifica Optica, rappresentando un importante contributo alla ricerca nel campo dell’ottica e della fisica della luce.

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