Une équipe de chercheurs du Technion-Israel Institute of Technology a mené la première observation expérimentale du flux ramifié de lumière incohérente dans l’espace, dans ce cas, en utilisant du savon à vaisselle liquide. Dans leur article publié dans la revue Examen physique X, le groupe décrit leurs expériences impliquant la lumière brillante sur des échantillons 2D de savon à vaisselle liquide et leurs observations.
Des recherches antérieures ont montré que la lumière se déplaçant à travers un milieu désordonné peut conduire à une ramification, où une certaine quantité d’un faisceau peut emprunter un chemin autour d’un objet tandis qu’une autre partie du même faisceau peut emprunter un autre chemin. Une telle ramification peut conduire à des canaux de lumière se déplaçant à travers un milieu donné. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont utilisé du savon à vaisselle liquide comme médium.
L’équipe a appliqué du savon à vaisselle liquide sur une plaque de verre (créant un support 2D), puis a fait briller une lumière à travers elle à partir d’un bord latéral. Ils ont pris des photos d’en haut alors que la lumière se déplaçait à travers le savon vers le bord opposé. Pour améliorer l’action, les chercheurs ont ajouté un colorant qui devenait plus brillant à mesure qu’il était frappé par plus de lumière, qui était appliqué à l’aide d’une fibre optique.
En étudiant les photographies, les chercheurs ont pu observer la lumière frapper d’abord une partie dense du savon, puis se diviser et créer deux canaux. Lorsque la lumière dans les deux canaux a frappé d’autres parties denses du savon, elles se sont séparées et ainsi de suite jusqu’à ce que la lumière atteigne le bord opposé. Les chercheurs notent que l’effet était similaire à un coup de foudre ou même à la forme d’un delta de rivière.
Les chercheurs ont également noté que contrairement à l’eau, le flux de lumière peut se déplacer dans n’importe quelle direction, ce qui permet à la lumière de remonter également vers la caméra. Ils ont également mené une expérience qui consistait à tester ce qui se passait lorsqu’une partie de la lumière fusionnait après la séparation, dont certaines étaient synchronisées et d’autres non. En ajustant la source lumineuse, ils ont pu voir que dans les zones où la lumière était synchronisée, elle devenait plus lumineuse, tandis que dans les zones où elle n’était pas synchronisée, elle devenait plus sombre en raison des interférences.
Anatoly Patsyk et al, Flux de lumière ramifié incohérent, Examen physique X (2022). DOI : 10.1103/PhysRevX.12.021007
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