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日證明水具有普克爾斯效應
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作者:
上帝
時間:
2008-7-27 00:09
標題:
日證明水具有普克爾斯效應
生活中,當我們向裝著水的杯子底部看時,就會覺得水好像變淺了,這是因為光在水中產生了折射的緣故。近日,東京理工大學和電氣通信大學的研究小組通過通入電壓的方式,成功地使光在水中的折射率發生大幅度改變,證實了水也具有“普克爾斯效應”。這項研究成果今后可能被應用于光通信領域。東京理工大學網站報道了這一消息。
在向結晶體施加電壓時,根據正負電壓的變化,光的折射率發生改變,從而使光的行進方向也發生改變,這種現象被稱作“普克爾斯效應”。以往的試驗已經證明,當水分子處于單體狀態時,可以發生普克爾斯效應,但是在像水這樣的液體中,由于水分子以任意方向聚集在一起,單體水分子的普克爾斯效應就會消失,因此水究竟能不能產生普克爾斯效應,如果能產生,效果如何,一直不為人所知。
日本研究人員認為,在插入水中的電極表面數納米的范圍內,當加入電壓時水中將有可能出現普克爾斯效應,因此他們以此為著眼點展開了研究。他們將透明的電極放入水中,再讓光線照射電極,觀察其反射和透過電極的模式。結果顯示,當電極中通入正伏電壓時,電極表面的水的折射率發生了變化。從變化量上科學家計算出這時水折射率變小了,只有1.33至1.23,而當通入負伏電壓時,水的折射率則會變大,增加為1.43。從這項試驗可以看出,通過通入正負伏電壓的方法也可以使水產生普克爾斯效應,而且效果要比結晶物質高上10至20倍。
據介紹,利用普克爾斯效應,可以將電信號轉化為光信號,而普克爾斯效應越大,轉化效率也越高。目前在光電子領域,科學家一直在使用結晶體作為光電轉化物,但結晶體的光電轉化效率并不高,因此科學家一直在尋找具有巨大普克爾斯效應的物質。因此對水的這種高效普克爾斯效應特性的發現,將在推動尋找新型光電轉化物方面起到至關重要的作用。
(科技日報)
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