מגזין הטכניון | סתיו 2020

אופטיקה 16 https://bit.ly/2VBT2F0 למא מר: חוקרים בטכניון הציגו לראשונה בעולם תצפית של הסתעפות קרני אור ח וקרים מהטכניון הדגימו לראשונה תצפית ניסויית בהסתעפות קרני אור. הממצאים התפרסמו על שער כתב . את המחקר פורץ Nature העת המדעי היוקרתי הדרך ערכו הדוקטורנט אנטולי (טוליק) פצוק וד”ר מיגל בנדרס, שהיה פוסט-דוקטורנט בטכניון , מכון המחקר CREOL והיום הוא חבר סגל ב- , בהנחייתם של UCF לאופטיקה ופוטוניקה ב- נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון ופרופ’-מחקר מוטי שגב מהפקולטות לפיזיקה ולהנדסת חשמל. כשגלים עוברים דרך תווך שיש בו הפרעות - תווך לא הומוגני - הם מתפזרים לעיתים לכל הכיוונים. פיזור האור הוא תופעה טבעית המתרחשת במקומות רבים בטבע, ובין השאר הוא הגורם לכך שהשמיים נראים לנו כחולים. מתברר שכאשר ההפרעות האמורות משתנות על פני מרחקים גדולים מאורך הגל, נוצר דפוס פיזור ייחודי מאוד: האור יוצר ערוצים של עוצמות מוגברות, ואלה ממשיכים להסתעף שוב ושוב ככל שהגל מתקדם. תופעה זו נצפתה לראשונה , ונקראה 2001 בתנועת אלקטרונים כבר בשנת .) Branched Flow בשם “זרימה מסועפת” ( בעקבות אותה תגלית הועלתה ההשערה שזרימה מסועפת תתקיים גם בסוגי גלים אחרים בטבע ובהם גלי קול ואפילו גלי ים. כעת גילו חוקרי הטכניון לראשונה בעולם את התופעה האמורה בעולם האופטיקה, ודרך הניסויים באופטיקה התגלו תכונות חדשות של התופעה ורעיונות חדשים לחלוטין. “הזרימה המסועפתשל האור לא הייתה התופעה שחיפשנו לכתחילה,” אומר ד”ר מיגל בנדרס. “מטרת המחקר הייתה לעצב אלומות של לייזר בתווך שהוא מרחב עקום - קליפה כדורית דקה. הקליפה הדקה ביותר שאנו מכירים היא בועת סבון, ולכן שיגרנו קרני לייזר לתוך הקליפה המולקולרית של הסבון. אבל כשהצלחנו ליצור בועת סבון מספיק יציבה שאפשר לשלוח את אור הלייזר לתוכה גילינו להפתעתנו שהאור מסתעף בתוך הקליפה שוב ושוב כמו ענפים וענפי משנה שצומחים מעץ.” במחקרם הקרינו החוקרים קרן לייזר על קרום סבון דקיק שעוביו משתנה באקראי. הם גילו שכשהאור נע בתוך הקרום הוא יוצר ענפים ארוכים - זרימה מסועפת. לדברי הדוקטורנט טוליק פצוק, “באופטיקה אנחנו עובדים קשה בדרך כלל כדי לאפשר לאור לנוע כאלומת אור צרה וממוקדת, אבל הופתענו לגלות שהמבנה האקראי של קרום הסבון מיקד בעצמו את האור ויצר תמונה המזכירה ענפים של עץ. הטבע מזמן לנו הפתעות, וזו אחת מהן.” “ההצלחה בהדגמתהתופעהשל זרימהמסועפת של האור באופטיקה פותחת דרכים חדשות לחקירה ולהבנה של תופעות גליות,” אומר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, חבר סגל בפקולטה לפיזיקה ומחזיק הקתדרה ע”ש ברטולדו באדלר. “שום דבר אינו מלהיב יותר מגילוי של תופעה ד”ר מיגל בנדרס אנטולי פצוק פרופ’ אורי סיון פרופ’-מחקר מוטי שגב