To chyba najprostszy sposób na niewidzialność

Prosty sposób na niewidzialność. Fot. University of Rochester

Niewidzialność jest najwyraźniej czymś, na co naukowcy mają ogromną ochotę. Zwykle podejścia do tego tematu są tak skomplikowane, że nie tylko trudno je zrozumieć, ale też jakkolwiek zastosować. Jednak naukowcy z University of Rochester postawili na prostotę. Ich rozwiązanie opiera się na sprytnym użyciu zaledwie 4 zwykłych soczewek. Całość może nie zmieni świata, ale budzi podziw pomysłowością.

Iluzja – bo tym jest niewidzialność – polega na odpowiednim pokierowaniu promieniami światła. Soczewki skupiają je w określonym punkcie, jednak poza tym jednym miejscem promienie znowu rozchodzą się . Układ czterech soczewek ustawionych w odpowiedniej odległości sprawia, że światło skupia się przed jedną z nich by potem znowu rozbiec się i zostań pokierowanym przez kolejne soczewki do okaz obserwatora. Układ optyczny wygląda tak:

Układ optyczny dający niewidzialność. Fot. J. Adam Fenster / University of Rochester [KILKNIJ BY POWIĘKSZYĆ]

Obiekt umieszczony pomiędzy soczewkami, a tłem będzie wydawał się w pewnej części niewidoczny – tak jak dzieje się z tą ręką. Jednak ta metoda ma swoje ograniczenie. „Znikają” tylko te obiekty, które nie przecinają środkowej osi soczewki. Jeśli obiekt pojawi się w środkowej osi, to stanie się widzialny. Jak jednak widać, efekt i tak jest bardzo ciekawy.

Niewidzialność Fot. University of Rochester

Jak podkreśla jeden z autorów pracy, Joseph Choi, to pierwsze takie urządzenie, które pozwala obserwatorowi na pewną swobodę poruszania się – choć musimy patrzeć przez soczewkę, to możemy przemieszczać się nieco na boki. W innych rozwiązaniach testujących różne typy niewidzialności efekt widać tylko z jednego, ściśle określonego punktu. W dodatku nie ma znaczenia kształt ukrywanego obiektu, a system działa w całym zakresie światła widzialnego.

Choć efektu znanego choćby z Harrego Pottera w ten sposób nie uzyskamy, to rozwiązanie może mieć praktyczne zastosowania. Autorzy pracy mówią o chirurgach, którzy mogą widzieć poprzez swoje ręce czy o kierowcach samochodów, którzy w ten sposób unikną martwych punktów.

Układ soczewek jest skalowalny – równie dobrze można zbudować wersję tak dużą, że schowa się słonia, traktor czy co tam kto ma do ukrycia (Uwaga! Nie działa w przypadku dochodów!).

Jak samemu zbudować soczewki-niewidki?

Badacze użyli dwóch par soczewek achromatycznych o ogniskowej f1=200 mm i f2=75 mm

Badacze użyli dwóch par soczewek achromatycznych o ogniskowej f1=75 mm i f2=200 mm

1. Kup dwa komplety po dwie soczewki o ogniskowych f1 i f2. Czyli po dwie soczewki o takich samych ogniskowych.

2. Rozmieść soczewki f1 i f2 jak na ilustracji. Odległość t1 powinna wynosić tyle, ile suma ogniskowych soczewek (na przykład te użyte przez badaczy miały f1=200, f2=75 czyli znajdowały się 275 mm od siebie)

3. Według tej samej zasady rozmieść drugi zestaw soczewek f1 i f2

4. Odległość t2 wyznacz tak: t2=2*f2(f1+f2)/(f1-f2). Czyli w użytym przykładzie t2=2*75(200+75)/(200-75)= 330 mm

I już.

Jeszcze dobre rady od autorów pracy

– soczewki achromatyczne zapewnią lepsza jakość obrazu

– soczewki Fresnela pozwolą zmniejszyć całkowitą długość układu

– zmniejszenie długości układu powinno zmniejszyć efekt zniekształcenia na krawędziach i zwiększyć kąt obserwacji

Ktoś chce spróbować?