Kan in veel optische velden worden gebruikt, dit nieuwe materiaal is de aandacht waard

Mar 31, 2020 Laat een bericht achter

Onlangs Shawn-YuLin, een natuurkundige bij het Rensselaer Institute of Technology, publiceerde een nieuw artikel in het Journal of natural science report, waarin staat dat wetenschappers nu een materiaal hebben gevonden waarvan de verhitte lichtsterkte de stralingslimiet van blackbody lijkt te overschrijden. Dit nieuwe materiaal kan worden gebruikt bij het verzamelen van energie, het volgen en herkennen van militaire infraroodobjecten, onderzoek naar atmosferische chemische spectroscopie, laser en andere gebieden.

In het begin van de 19 de eeuw gebruikte Max Planck, een Duitse natuurkundige, wiskundige methoden om de stralingswet te beschrijven en ging ervan uit dat energie alleen in discrete waarden kan bestaan, en kwam zo het kwantumtijdperk binnen. Max werd ook de oprichter van de kwantummechanica genoemd. Sinds het einde van de 19 e eeuw weten we dat alle materialen bij verhitting licht uitzenden in een voorspelbaar golflengtebereik. Volgens de wet van Planck&# 39 kan geen enkel object in het universum meer straling uitzenden dan een zwart lichaam. Blackbody is een ideaal object. Het kan alle elektromagnetische straling van buiten absorberen zonder enige reflectie en transmissie. Met de temperatuurstijging wordt de elektromagnetische golf en het door blackbody uitgezonden licht blackbody-straling genoemd.

Shawn Yulin ontdekte dat een nieuw materiaal de beperkingen van de wet van Planck&# 39 schendt. Het is een driedimensionaal fotonisch kristal op basis van wolfraam (vergelijkbaar met diamantkristal in structuur). Bij verhitting tot 600 k is de lichtsterkte 8 keer van de blackbody-standaard en vertoont de materiaalstructuur een stralingspiek van ongeveer 1. 7 μ M. De nieuwe materialen kunnen vergelijkbaar coherent licht uitstralen dat wordt geproduceerd door lasers of lichtgevende dioden (leds), maar ze hebben geen complexe en dure halfgeleiderstructuren nodig.

Shawn Yulin zei dat dit in feite de wet van Planck&# 39 niet schendt, maar een nieuwe manier is om warmte op te wekken. Hoewel de theorie dit fenomeen niet volledig kan verklaren, gaan wetenschappers ervan uit dat door de verschuiving tussen lagen van een fotonisch kristal licht uit de interne ruimte van het kristal kan schieten en dat het uitgezonden licht heen en weer stuitert in de kristalstructuur, waardoor de prestaties van het licht. Het gedrag lijkt bijna op dat van een kunstmatig lasermateriaal.