Experiência inédita: este laser projeta uma sombra visível 💥

Publicado por Adrien,
Fonte: Optica
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Sob certas condições bastante específicas, um feixe de laser pode projetar uma sombra, desafiando assim nossa concepção clássica da luz. Esse fenômeno incomum, revelado por uma equipe de pesquisadores, abre caminho para aplicações surpreendentes na manipulação de luz por meio da própria luz.


Uma "sombra a laser" visível na forma de uma linha escura sobre o fundo azul.
Crédito: R. A. Abrahao et al.

Os cientistas se basearam em uma propriedade óptica chamada absorção não linear para demonstrar esse efeito. Em sua experiência, um laser verde potente atravessava um cristal de rubi, modificando localmente a resposta deste à luz azul lateral. Resultado: uma região mais escura visível, semelhante à sombra de um objeto físico.

Tradicionalmente, considera-se que a luz atravessa outra luz sem interagir. Essa descoberta, realizada no Laboratório Nacional de Brookhaven, desafia esse princípio. Para Raphael A. Abrahao, líder da equipe, isso ilustra a riqueza das interações luz-matéria e leva a reavaliar a própria noção de sombra.

A ideia inicial surgiu durante uma discussão informal entre pesquisadores. Inspirados por modelos 3D que sugeriam sombras de lasers, decidiram testar essa possibilidade no laboratório. Ao modificar as propriedades ópticas do rubi, o laser verde desempenhou o papel de um objeto físico, enquanto o laser azul servia como fonte de iluminação.

A equipe conseguiu observar a sombra a laser com características semelhantes às sombras clássicas: visível a olho nu, fiel à forma do feixe e obedecendo às leis geométricas. Essa experiência demonstra que lasers podem controlar outros lasers, uma perspectiva promissora para tecnologias avançadas.


Um feixe de laser verde modifica a absorção óptica do laser azul, produzindo uma região escura observável.
Crédito: R. A. Abrahao et al.

Os pesquisadores também modelaram o contraste dessa sombra em função da potência do feixe a laser. Eles observaram um contraste máximo de 22 %, comparável à sombra de uma árvore em um dia ensolarado. Esses dados experimentais corroboram seu modelo teórico.

Além de seu valor científico, esse fenômeno pode revolucionar áreas como interruptores ópticos ou sistemas de lasers de alta potência. A equipe planeja estudar outros materiais e comprimentos de onda para explorar efeitos semelhantes.
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