Популярным языком вам расскажут об актуальных проблемах современной оптики и технологий, основанных на свете. Вы увидите, как оптические технологии обеспечивают решение широкого круга проблем в области энергетики, образования, сельского хозяйства, связи и медицины. На лекции обсудят современные достижения и перспективы в области солнечной энергетики, оптической нанодиагностики, тераностики, квантовой информатики, нанотехнологий, фотонных технологий.
Андрей Витальевич Наумов, доктор физ.-мат. наук, профессор РАН, зам. директора по научной работе Института спектроскопии РАН, зав. каф. теоретической физики им. Э. В. Шпольского МПГУ, Член Дирекции QEOD Европейского физического общества, Член Совета по науке и технике Государственной Думы РФ.
Каустики — это вездесущие оптические поверхности и кривые, возникающие при отражении и преломлении света. Каустики можно описать как линии или поверхности, вдоль которых концентрируются световые лучи.
Свет — основа жизни на нашей планете. Отвечая на вопросы «Почему небо голубое?» и «Почему трава зеленая?» можно давать однозначный ответ — «Благодаря свету». Эта неотъемлемая часть нашей жизни, но мы все еще стараемся понять феномен света…
Основы явления дифракции можно понять, если обратиться к принципу Гюйгенса, согласно которому каждая точка на пути распространения светового луча может рассматриваться как новый независимый источник вторичных волн, и дальнейшая дифракционная картина оказывается обусловленной интерференцией этих вторичных волн. При взаимодействии световой волны с препятствием часть вторичных волн Гюйгенса блокируется.
Волны — один из двух путей переноса энергии в пространстве (другой путь — корпускулярный, при помощи частиц). Волны обычно распространяются в какой-то среде (например, волны на поверхности озера распространяются в воде), однако направление движения самой среды не совпадает с направлением движения волн. Представьте себе поплавок, покачивающийся на волнах. Поднимаясь и опускаясь, поплавок повторяет движения воды, в то время как волны проходят мимо него. Явление интерференции происходит при взаимодействии двух и более волн одинаковой частоты, распространяющихся в различных направлениях.
Смысл принципа Гюйгенса проще всего понять, если представить себе, что гребень волны на водной поверхности на мгновение застыл. Теперь представьте, что в этот миг вдоль всего фронта волны в каждую точку гребня брошено по камню, в результате чего каждая точка гребня становится источником новой круговой волны. Практически всюду вновь возбужденные волны взаимно погасятся и не проявятся на водной поверхности. И лишь вдоль фронта исходной волны вторичные маленькие волны взаимно усилятся и образуют новый волновой фронт, параллельный предыдущему и отстоящий от него на некоторое расстояние. Именно по такой схеме, согласно принципу Гюйгенса, и распространяется волна.
Имеется целый ряд типов электромагнитного излучения, начиная с радиоволн и заканчивая гамма-лучами. Электромагнитные лучи всех типов распространяются в вакууме со скоростью света и отличаются друг от друга только длинами волн.
Что заставляет взаимодействовать все в нашей Вселенной? Ускоряются ли тела или замедляются, меняют свое направление или мчатся вперед – почему они ведут себя именно так? Какие законы являются общими и для малейших частиц и для Галактик? С чего все началось, как развивается и как работает? Эти и другие вопросы волновали человека с самых древних времен… Где же ключ к пониманию тайн механической Вселенной? США, 1985 год.
Существует ли предел скорости обработки информации в электронике? Какое решение проблемы предлагают исследования в области нанофотоники? И как сфера квантовых технологий развивается в России? Об этом рассказывает PhD in Physics Владимир Шалаев.
Известная из школьного курса химия говорит преимущественно о том, что случается при «нормальных условиях». Принципиальное изменение этих условий может вести к изменению не только физических, но и химических свойств, что помогает создавать принципиально новые материалы.
Сложно переоценить ту роль, которую люминесценция играет в современном мире. Одним из самых важных ее применений на сегодняшний день стоит считать электролюминесценцию. В 2014 году Нобелевскую премию по физике присудили как раз за открытие в области электролюминесценции, а точнее, за открытие неорганического полупроводникового светодиода — LED. Химик Валентина Уточникова о люминесцирующих полупроводниках, триплетном и синглетном состояниях и OLED-дисплеях.