Ученые научились создавать уникальные искривленные акустические пучки

Новый тип искривленного акустического пучка в ближнем поле теоретически смоделировали и смогли наблюдать в эксперименте ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и их коллеги из Испании, говорится в статье, опубликованной 7 января на сайте журнала Results in Physics.

Используя аналогию между электромагнитными и акустическими волнами, ученым удалось рассчитать на модели и продемонстрировать в ходе практического эксперимента «звуковой крючок» — искривление пучков звуковых волн за счет дифракции на специальном полимерном материале с нарушенной симметрией.

В работе показано, что при падении плоской ультразвуковой волны на помещенную в воду диэлектрическую трапециевидную частицу из рексолита размером в несколько длин волн, может быть получен изогнутый акустический луч с уникальными свойствами, с радиусом кривизны существенно меньшим, чем длина волны в воде. Это наименьший радиус кривизны, полученный когда-либо для акустических волн.

По мнению авторов статьи, данный эффект может быть применен в ситуациях, когда необходимо обойти объект, находящийся на пути звукового пучка. У него также могут быть потенциальные применения в манипуляциях с частицами в различных областях науки и техники.

Отметим, что ранее теми же российскими учеными экспериментально подтверждено существование нового семейства локализованных в ближнем поле криволинейных оптических пучков.

Это новое семейство способно формировать в ближней зоне так называемый «фотонный крючок», который самоизгибается на всем протяжении распространения в ближнем поле. «Фотонные крючки» уникальны тем, что их радиус кривизны существенно меньше длины волны.