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上海光機(jī)所發(fā)現(xiàn)相對論渦旋光反射偏離經(jīng)典光學(xué)反射定律

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上海光機(jī)所發(fā)現(xiàn)相對論渦旋光反射偏離經(jīng)典光學(xué)反射定律

摘要: 　　中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員、中國科學(xué)院院士徐至展領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)場激光物理國家重點實驗室在相對論渦旋光物理學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展。　　經(jīng)典光學(xué)認(rèn)為，光在介質(zhì)平面反射時，入射光、法線和反射光在同一平 ...

　　中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員、中國科學(xué)院院士徐至展領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)場激光物理國家重點實驗室在相對論渦旋光物理學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展。
　　經(jīng)典光學(xué)認(rèn)為，光在介質(zhì)平面反射時，入射光、法線和反射光在同一平面，且反射角等于入射角，而對于相對論強(qiáng)度的渦旋激光光束，這一基本原理面臨新的挑戰(zhàn)，相對論渦旋激光和等離子體相互作用具有全新的非線性傳輸特征。
　　上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點實驗室沈百飛學(xué)習(xí)小組利用三維數(shù)值模擬清晰表明，相對論渦旋激光在等離子體靶面反射時，反射光偏離入射平面。由于渦旋激光具有角動量，因此其在靶面的反射有點類似高速側(cè)旋的乒乓球在撞擊拍面后的反射過程。
　　這一效應(yīng)可以從電磁理論上得到完美的詮釋。從電磁理論上說，相對論渦旋激光和物質(zhì)相互作用時的電磁作用力，不能再簡單地用光壓或有質(zhì)動力來描述，而應(yīng)該用更加普適的電磁應(yīng)力張量。詳細(xì)學(xué)習(xí)表明，渦旋激光的電磁應(yīng)力張量有一個不對稱項，這使得激光對靶面的擠壓不對稱，從而造成了反射光偏離入射平面。
　　這一最新結(jié)果發(fā)表在9月9日的物理評論快報[Phys.Rev.Lett. 117，113904（2016）]上，論文的第一作者為博士生張林港。
　　在這一成果之前，沈百飛學(xué)習(xí)小組在相對論渦旋激光學(xué)習(xí)領(lǐng)域已取得數(shù)個創(chuàng)新成果。強(qiáng)激光驅(qū)動的光扇[Phys.Rev.Lett. 112， 235001 (2014)]、相對論渦旋激光的高次諧波[Phys.Rev.Lett. 114， 173901 (2015)]等都得到了自然-光子學(xué)(Nature Photonics）等學(xué)習(xí)亮點報道。
　　該項學(xué)習(xí)得到國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)、中科院先導(dǎo)計劃等項目的支持。

　　圖：相對論渦旋激光在等離子體靶面反射時，反射光偏離入射平面
　　來源:上海光學(xué)精密機(jī)械學(xué)習(xí)所　　編輯:葉瑞優(yōu)上海光機(jī)所發(fā)現(xiàn)相對論渦旋光反射偏離經(jīng)典光學(xué)反射定律  |  責(zé)任編輯：蟲子
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