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関連する概念動画

Light as Energy01:35

Light as Energy

The energy required to carry out photosynthesis is light— typically electromagnetic radiation from the sun. The range of all possible wavelengths is known as the electromagnetic spectrum.
Photons
A photon is a discrete electromagnetic particle or bundle of energy. Photons are characterized by their frequency, wavelength, and amplitude, similar to the properties of a wave. Waves with higher frequencies transmit more energy and have shorter wavelengths than longer wavelengths that transmit less...
Light Acquisition02:16

Light Acquisition

In order to produce glucose, plants need to capture sufficient light energy. Many modern plants have evolved leaves specialized for light acquisition. Leaves can be only millimeters in width or tens of meters wide, depending on the environment. Due to competition for sunlight, evolution has driven the evolution of increasingly larger leaves and taller plants, to avoid shading by their neighbors with contaminant elaboration of root architecture and mechanisms to transport water and nutrients.
Free-falling Bodies: Example01:05

Free-falling Bodies: Example

An object falling without any air resistance under the influence of gravitational force is said to be in free-fall. For free-falling bodies, the acceleration due to gravity is constant, irrespective of their mass. Free-fall is experienced not only by objects falling downward, but also by all objects whose motion is influenced by gravitational force alone. The dynamics of free-fall motion can be calculated using kinematic equations of motion, since free-fall acceleration is constant.
The...
Weightlessness01:01

Weightlessness

When an object is dropped, it accelerates toward the center of the Earth. If the net external force on the object is its weight, it is said to be in free fall; that is, the only force acting on the object is gravity. Galileo was instrumental in showing that, in the absence of air resistance, all objects fall with the same acceleration g. However, when objects on the Earth fall downward, they are never truly in free fall, because there is always some upward resistance force from the air acting...
Plane Electromagnetic Waves I01:30

Plane Electromagnetic Waves I

The existence of combined electric and magnetic fields that propagate through space as electromagnetic (EM) waves is the most significant prediction of Maxwell's equations. As Maxwell's equations hold in free space, the predicted electromagnetic waves do not require a medium for their propagation. An EM wave comprises an electric field, defined as the force per charge on a stationary charge, and a magnetic field, which is the force per charge on a moving charge.
The EM field is assumed to be a...
Plane Electromagnetic Waves II01:29

Plane Electromagnetic Waves II

Consider a plane wavefront traveling in position x-direction with a constant speed. This wavefront can be utilized to obtain the relationship between electric and magnetic fields with the help of Faraday's law.

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Published on: December 10, 2015

ライトのためのレヴィの飛行.

Pierre Barthelemy1, Jacopo Bertolotti, Diederik S Wiersma

  • 1European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy and INFM-BEC, via Nello Carrara 1, 50019 Sesto Fiorentino, Florence, Italy.

Nature
|May 24, 2008
PubMed
まとめ

研究者たちは,光波がレヴィの飛行,すなわち超拡散の一種を行うことができる光学材料を設計した. この画期的な発見により,実際の材料におけるレヴィ輸送の制御された実験研究が可能になり,数値シミュレーションを超えて進んでいます.

科学分野:

  • 統計物理学 統計物理
  • 光学材料科学科学 オプティカルマテリアル科学
  • 複雑なシステム 複雑なシステム

背景:

  • ブラウンの運動を含むランダムな歩行は,拡散のような輸送現象を記述する上で根本的なものです.
  • レヴィのフライトは,重尾のステップ分布を持つ一般的なランダムウォークの一種であり,モデルスケール不変のストキャスティックプロセスです.
  • 数学的に広範に研究されているが,材料におけるレヴィ輸送の実験的観測は限られている.

研究 の 目的:

  • エンジニアリングされた光学材料内での軽量輸送におけるレヴィ飛行の実験的実現を実証する.
  • 物理システムにおけるレヴィ飛行ダイナミクスを研究するための制御されたプラットフォームを提供すること.
  • 通常の拡散を超えて,潜在的な新しい光学機能を探求する.

主な方法:

  • 光波でレヴィの飛行行動を誘導するために設計された新しい光学材料のエンジニアリング.
  • 光の輸送特性を制御するために,重要な材料パラメータをチューニングします.
  • エンジニアリングされた材料を実験システムとして使用し,光の拡散パターンを観察および分析します.

主要な成果:

  • 光波が,設計された光学材料内でレヴィの飛行ダイナミクスを表すことができることを成功裏に実証しました.

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Published on: January 10, 2019

  • レヴィの輸送行動を支配するパラメータを調整する能力を示した.
  • 制御された物質環境でレヴィの飛行を研究するための実行可能な実験システムを確立しました.

    • 結論:

    • 光がレヴィの飛行を経験する光学材料を設計することは可能である.
    • このエンジニアリングされた素材は,レヴィ輸送を研究するための前例のない実験プラットフォームを提供します.
    • この研究は,レヴィの統計に基づいた新しい光学機能の開発の道を開きます.