সাবানের বুদবুদ লেজারে রূপান্তরিত হয় - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

সাবান দীর্ঘদিন ধরে একটি গৃহস্থালির প্রধান জিনিস ছিল, কিন্তু স্লোভেনিয়ার বিজ্ঞানীরা এখন সাবানের বুদবুদকে ক্ষুদ্র লেজারে রূপান্তর করে এর জন্য একটি নতুন ব্যবহার খুঁজে পেয়েছেন। জোজেফ স্টেফান ইনস্টিটিউট এবং লুব্লজানা বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করে, তারা কয়েক মিলিমিটার ব্যাসের সাবান বুদবুদ তৈরি করে। যখন তারা এগুলিকে একটি ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জকের সাথে মিশ্রিত করে এবং একটি স্পন্দিত লেজার দিয়ে পাম্প করে, তখন বুদবুদগুলি লেজ হতে শুরু করে। বুদবুদ নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য তার আকারের জন্য অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল, বুদবুদ-লেজার সেন্সরগুলির জন্য পথ তৈরি করে যা চাপ বা পরিবেষ্টিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্ষুদ্র পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে।

একটি লেজারের জন্য তিনটি মূল উপাদান প্রয়োজন: একটি লাভের মাধ্যম, লাভের মাধ্যমের জন্য একটি শক্তির উৎস এবং একটি অপটিক্যাল রেজোনেটর। লাভের মাধ্যম আলোকে প্রশস্ত করে, যার অর্থ হল প্রতিটি ফোটন যা লাভের মাধ্যমে যায় তার জন্য একাধিক ফোটন বেরিয়ে আসে। একটি অনুরণন যন্ত্রে লাভের মাধ্যম স্থাপন করে এই ঘটনাটি কাজে লাগানো যেতে পারে - উদাহরণস্বরূপ, দুটি আয়নার মধ্যে বা একটি লুপের ভিতরে - যেমন লাভের মাধ্যমে নির্গত ফোটনগুলি আলোর একটি পরিবর্ধিত, সুসংগত রশ্মি তৈরি করতে এটির মধ্য দিয়ে ফিরে যায়।

সাবান-বাবল লেজার ঠিক তাই করে। তাদের তৈরি করতে, মাতজাজ হুমার এবং জালা কোরেনজাক ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জকের সাথে মানক সাবান দ্রবণ মিশ্রিত করেন, যা লাভের মাধ্যম হিসেবে কাজ করে। বুদবুদগুলি একটি কৈশিক নলের শেষে তৈরি হয় এবং একটি স্পন্দিত লেজারের সাহায্যে তাদের আলোকিত করে লাভের মাধ্যমটিকে পাম্প করে। লাভের মাধ্যমটি যে আলো তৈরি করে তা বুদবুদের পৃষ্ঠ বরাবর সঞ্চালিত হয়, যা একটি অনুরণনকারী হিসাবে কাজ করে।

বুদবুদের আউটপুটকে চিহ্নিত করার জন্য, গবেষকরা এটি তৈরি করা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপের জন্য একটি স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করেছিলেন। সিস্টেমটি একটি থ্রেশহোল্ড পাম্পিং শক্তিতে পৌঁছানোর পরেই গবেষকরা বুদবুদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বর্ণালীতে শিখরগুলি দেখতে পান - লেজিংয়ের একটি মূল চিহ্নিতকারী।

সেন্ট পলস ক্যাথেড্রাল থেকে একটি সাবান বুদবুদ পৃষ্ঠ পর্যন্ত

একটি গোলক থেকে একটি অনুরণক গঠন, নিজেই, নতুন নয়. গোলক, রিং এবং টরয়েডগুলিতে গঠিত মাইক্রো-গহ্বরগুলি সেন্সিং-এ ব্যবহার পেয়েছে এবং লন্ডনের সেন্ট পলস ক্যাথেড্রালের বিখ্যাত ফিসফিসিং গ্যালারির পরে ফিসফিসিং গ্যালারি মোড রেজোনেটর হিসাবে পরিচিত। এই বৃহৎ, বৃত্তাকার কক্ষের মধ্যে, দু'জন ব্যক্তি যারা বিপরীত দিকের দেয়ালের মুখোমুখি দাঁড়িয়ে আছে তারা পরস্পরকে ফিসফিস করে শুনতে পারে, ঘরের বাঁকা দেয়াল বরাবর শব্দ তরঙ্গের দক্ষ নির্দেশনার জন্য ধন্যবাদ।

অনেকটা একইভাবে, হুমার এবং কোরেনজাক দেখতে পান যে আলো তাদের লেজারে সাবান বুদবুদের পৃষ্ঠ বরাবর প্রচার করে এবং বুদবুদের খোসার উপর একটি উজ্জ্বল ব্যান্ড হিসাবে উপস্থিত হয়। আলো যখন বুদবুদের পৃষ্ঠের চারপাশে ভ্রমণ করে, এটি হস্তক্ষেপ করে, অনুরণকের স্বতন্ত্র "মোড" তৈরি করে। এই মোডগুলি বুদবুদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বর্ণালীতে নিয়মিত ব্যবধানযুক্ত শিখরগুলির একটি সিরিজ হিসাবে প্রদর্শিত হয়।

আমার বুদবুদ ফেটে যাবে না

"লেজার গহ্বর হিসাবে ব্যবহৃত অনেক মাইক্রো-রিজোনেটর রয়েছে, যার মধ্যে কঠিন গোলাকার শেল রয়েছে," মাতজাজ নোট করেছেন। "সাবান বুদবুদ, তবে, এখন পর্যন্ত অপটিক্যাল গহ্বর হিসাবে অধ্যয়ন করা হয়নি।"

এটি আংশিকভাবে হতে পারে কারণ সাবান দিয়ে তৈরি বুদবুদ লেজারের ব্যবহারিকতা সীমিত। বুদবুদের পৃষ্ঠ থেকে জল বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে, বুদবুদের বেধ দ্রুত পরিবর্তিত হয় যতক্ষণ না এটি পপ হয়।

গবেষকরা অনুসৃত একটি আরও বাস্তব সমাধান হল স্মেটিক তরল স্ফটিক থেকে বুদবুদ তৈরি করা। এগুলিতে জল থাকে না এবং খুব পাতলা বুদবুদ তৈরি করতে পারে, সাধারণত প্রায় 30-120 ন্যানোমিটার (এনএম) পুরু। এই স্মেটিক বুদ্বুদ লেজারগুলি আরও স্থিতিশীল এবং প্রায় অনির্দিষ্টকালের জন্য বেঁচে থাকতে পারে। যেমন মাতজাজ ব্যাখ্যা করেছেন, ঘন বুদবুদ (যেমন সাবান দ্বারা তৈরি), অনুরণনে অনেকগুলি মোডের অনুমতি দেয়, যার ফলে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বর্ণালীতে অনেকগুলি, সম্ভবত ওভারল্যাপিং শিখর তৈরি হয়। পাতলা বুদবুদ (200 এনএম-এর কম), তবে, অনুরণনে শুধুমাত্র একটি মোডের অনুমতি দেয়। এই একক-মোড অপারেশন লেজিং স্পেকট্রাতে সমানভাবে বিতরণ করা শিখর হিসাবে প্রকাশ করে।

গবেষকরা দেখিয়েছেন যে বুদ্বুদ লেজারগুলি নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য তাদের পরিবেশ পরিবর্তন করে সুর করা যেতে পারে। বিশেষত, পরিবেষ্টিত চাপ বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পরিবর্তন করা বুদবুদের আকার পরিবর্তন করে, যা অনুরণনকারীর আকার পরিবর্তন করে এবং ফলস্বরূপ, লেজার নির্গমনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। তারা যে পরিমাপগুলি উপস্থাপন করে তা দেখায় যে স্মেটিক বুদ্বুদ লেজারগুলি 0.35V/মিমি হিসাবে ছোট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতি সংবেদনশীল এবং 0.024 Pa-এর চাপ পরিবর্তন - কিছু বিদ্যমান সেন্সরের তুলনায় সমান বা ভাল।

এই জুটি তাদের কাজের বর্ণনা দেয় শারীরিক পর্যালোচনা এক্স.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/soap-bubbles-transform-into-lasers/