В MIT сделали зеркало с переменной прозрачностью

NC0ejdrLEso1

При наблюдении с определенного узкого угла зеркало становится прозрачным.

На фото: диаграмма прозрачности фильтра. По оси абсцисс — угол, по ординате — длина волны света. Изображение: Yichen Shen et al., Science, 2014

Исследователи из Массачусетского технологического института создали оптический фильтр, который выглядит как зеркало, но при повороте на определенный угол становится совершенно прозрачным. При этом свои необычные свойства «переменное зеркало» проявляет только в воде. Статья с результатами исследования опубликована в Science, некоторые подробности приводит сайт MIT.

Фильтр представляет собой «торт» из более чем 100 кристаллических пластинок, каждая из которых имеет различные индексы проницаемости или преломления света. Совместно, за счёт системных эффектов интерференции и резонанса, они приобретают свойство угловой избирательности для пропускаемого света в водной среде. Это позволяет, повернув фильтр на 55 градусов по отношению к наблюдателю, сделать его прозрачным. Во всех остальных положениях фильтр будет выглядеть как обычное зеркало.

Необычное поведение фильтра основано на использовании закона Брюстера. Он говорит о том, что при прохождении света через воду часть электромагнитных волн отражается под определённым углом, называемом углом Брюстера. При этом отраженный таким образом свет приобретает поляризацию. Проходя через каждый слой зеркала по отдельности под углом Брюстера, свет не будет отражаться. Однако проходя через все слои сразу, он будет давать зеркальное отражение на всех углах кроме одного, где всё зеркало целиком станет прозрачным.

По словам создателей, прототип фильтра пригоден для массового фабричного производства и представляет большой прорыв в области нанофотоники. Потенциально его можно использовать для создания работающих с жидкостями оптических измерительных инструментов и для «тонирования» иллюминаторов подводных судов.