Тред №98271

Dobryak

ЦитатаКхм... но ведь такого решения уравнений Максвелла в свободном пространстве без зарядов нет... хотя я и херню сболтнул в первый раз ... сил нет думать, спать хочу... но как без еще одной херни: мобыть спираль закрутим?

Спираль тут - самое то

Итак. Точечные нули амплитуды/интенсивности ЭМВ приводят к появлению такого явления природы, как оптический вихрь. Т.е. вокруг нуля интенсивности фаза волны распределена так, что в самом простом случае при полном обходе меняется на 2*Пи. Т.е. волновой фронт представляет собой геликоид - пространственную спираль. Вектор Умова-Пойнтинга, который определяет направление потока энергии в ЭМВ, всегда перпендикулярен волновому фронту, а потому его тангенциальная компонента образует циркуляцию вокруг точки нуля. В итоге волна с такой вот "дыркой" будет иметь циркуляцию энергии вокруг этой самой дырки (право-винтовую или лево-винтовую).
Схематическое изображение оптического вихря можно увидеть на картинках:

Здесь слева сверху показано распределение интенсивности с нулем в центре, верхняя правая картинка - распределение фазы волны в плоскости z=const (здесь черный цвет, это Ф=0, а белый Ф=2*Пи), а цветная спираль - это вид волнового фронта в окрестности нуля вдоль оси распространения волны. В самом простом случае смещение вдоль z на одну длину волны соответствует прохождению полного витка спирали фазы.
Поток энергии ЭМВ перпендикулярен поверхности спирали, и, в трехмерном случае, образует свою спираль.

Вихрь может быть получен из решения волнового уравнения для разных граничных условий. Например, в виде моды Лагерра-Гаусса LG01

Сейчас такие вихри используются, например, в лазерных пинцетах, т.е. устройствах для манипулирования микрочастицами. Т.е. непрозрачная частица захватывается в области минимума интенсивности и поле ее держит там. При этом двигая пучок можно прецизионно манипулировать частицей.
А довольно недавно ребята из Таврического университета (Симферополь) показали вообще интересный эксперимент. Создав лазерный вихревой пучок и , поместив в него частицу, они с помощью второго пучка научились гонять ее вдоль вихря как по трубе