امتصاص الضوء

أثبت علماء من جامعة ITMO ومعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (MIPT) أن الأجسام الصغيرة ، مثل الأجسام الكبيرة ، قادرة على امتصاص الضوء تمامًا. ستكون نتائج هذا البحث مفيدة لتطوير تقنيات جديدة للنقل اللاسلكي للطاقة والبيانات. تم نشر المقال في Laser and Photonics Reviews.

يمكن للضوء أن يتفاعل مع المادة بعدة طرق: يمكن أن ينكسر أو يتبدد أو يمتصه. عادة ما تحدث جميع العمليات الثلاث في وقت واحد. في معظم الحالات ، هذه ليست مشكلة. ولكن هناك مجالات علمية يجب أن تمتص فيها المواد كل الضوء. على سبيل المثال ، كل فوتون ينكسر على سطح الخلية الشمسية يقلل من معدل كفاءة محطة الطاقة الشمسية.

“تتكون الموجة الضوئية من جزيئات الضوء – الفوتونات. في كل مرة تصطدم فيها بمادة” مظلمة “أو غير شفافة ، مثل الكربون أو الصبغة أو طريق أسفلت ، تفقد بعض طاقتها. جزء معين من الفوتونات  يتم تحويله الى  إلى طاقة حرارية ، بينما ينكسر الباقي أو يتبدد أو يمر عبر المادة الماصة “، يوضح دينيس بارانوف ، الباحث في MIPT.

يحاول العلماء في جميع أنحاء العالم تقليل عدد هذه الفوتونات المفقودة أو ، بشكل مثالي ، تقليلها إلى الصفر. في السابق ، نجح الباحثون في إثبات ظاهرة الامتصاص التام في أجسام كبيرة من المادة عدة أضعاف حجم شعاع ضوئي. لكن بقي السؤال عما إذا كان الشيء نفسه ممكنًا بالنسبة للأشياء المصغرة. أصبح الباحثون في ITMO و MIPT أول من قام بحساب خصائص جسم صغير يمكنه امتصاص كل الضوء الساقط تمامًا.

“خلال حساباتنا ، تمكنا من تقليل هذه المهمة التحليلية المعقدة إلى مهمة أبسط – وهي معادلة فريدهولم المتكاملة من النوع الثاني. وبعد حلها ، توصلنا إلى فكرة الجمع بين خصائص الجسيمات والضوء التي من شأنها ضمان امتصاص مثالي على المستوى النانوي ، والأهم من ذلك ، أن هذا المزيج يعمل بشكل جيد على المقياس النانوي وكذلك في الأشياء بحجم بطارية الهاتف أو الكمبيوتر المحمول ، كما يقول أليكسي بروسكورين ، طالب الدكتوراه في جامعة ITMO.

“يعد امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية في صميم العديد من الأجهزة الحديثة. سيؤدي تقليل حجم الماصات إلى جعل الأجهزة نفسها أصغر بكثير. ونأمل أن تكون نتائج هذا البحث مفيدة في إنشاء هوائيات صغيرة. – موجات مضغوطة والبصريات ، بالإضافة إلى أجهزة نقل الطاقة اللاسلكية الفعالة ، “يختتم أندري بوجدانوف ، الأستاذ المساعد في جامعة ITMO.

تقرير البحث: “امتصاص مثالي لحزمة ضوئية مركزة بواسطة جسيم نانوي واحد”

 
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
اعلاف الخيول
الطاقة الشمسية واستخداماتها

صحة وسلامة ورعاية الخيول

وبما أننا قررنا تربية  الخيول، فمن الضروري أن يكون لدينا مكان منظم ومرتب، حيث من المفترض أن نقوم بتخزين بعض الأدوية وأدوات المساعدة الصحية لحيوانات.

Read More »
السماد زراعة البطاطا نصائح الفلاح
الطاقة الشمسية واستخداماتها

تسميد البطاطس

[ad_1] أولا وقبل كل شيء، عليك أن تأخذ في الاعتبار حالة تربة الحقل الخاص بك  من خلال اختبار التربة نصف سنوي أو سنويا ، قبل

Read More »
فيديوهات يوتتيوب
الطاقة الشمسية كيف تعمل الألواح الشمسية
Shopping Cart