光须现象的演示及分析.pdfVIP

本 科 毕 业 论 文 （设 计） 论文题目： 光须现象的演示及分析 摘 要 光波在无序系统中的传播是凝聚态物理、光学等学科的重要前沿研究问题， 光分支流便是其中一个热门话题。2001年M.A.Topinka等人发现，在光波通过 具有长程相关性的弱无序势介质中传播时，经历了一种称为分支流动的普遍现 象，其中波分裂并形成强度增强的通道(分支)，随着波的传播而不断分裂，这种 现象就是波的分支流现象。随后在海浪波、电磁微波、声波、石墨烯中的电子气 等不同领域，也都观察到类似的分支流现象。2020年，以色列理工大学A．Patsyk 等人首次在实验中观察到光分支流现象，当激光束耦合到肥皂膜上时，光在肥皂 膜表面并非沿直线传播，或者发生均匀的散射，而是出现枝丫状的分支，形成了 光的分支流动现象，这种分支流现象也称为光须现象。伴随着这一发现，科学家 们开启了光学分支流研究的热潮。 本文在解释波传播过程中的分支流现象理论基础上，进一步结合必威体育精装版的研究 成果，分析了光的分支流现象产生的原理，并通过激光和肥皂泡组成光流体系统， 对光的分支流现象进行了实验演示。根据理论分析并结合实验现象，本论文从多 个角度出发，对影响光分支流现象的因素进行了探讨，找到了最适合观测光分支 流现象的条件。 本文的一些结论，可为继续研究光须现象提供有力支持，挖掘该现象在光学 中更深层次的作用，以及对其它领域的研究提供示范和参考。 关键词：光须现象；实验演示；影响因素 论文类型：理论研究 I 光须现象的演示及分析 Abstract The propagation of optical waves in disordered systems is an important frontier research problem in condensed matter physics, optics and other disciplines.Thus optical branched flow is one of the hot topics. 2001M.A. Topinka et al. discovered that as an optical wave propagates through a weakly disordered potential medium with long-range correlation, it experiences a universal phenomenon called branched flow, in which the wave splits and forms channels (branches) of enhanced intensity, which continueto split asthewavepropagates.Thisphenomenon,which continuesto split asthewavepropagates,isthephenomenon ofbranching flow ofwaves.In 2020, A. Patsyk et al. at the Technion-Israel Institute of Technology first observed the phenomenon of light branched flow in their experiments,in which when a laser beam is coupled to a soap film, light does not propagate in a straight line or scatter uniformly on the surface ofthe soap film,but appearsasbranchesThisbranched flow phenomenon is also known as the light whisker phenomenon. Along with this discovery,scientistshave started aboom inthe study ofopticalbranched flow.