Как свет проходит через непрозрачные материалы?

Свет с длиной волны λ₀ проходит сквозь непрозрачную поверхность легче, чем свет с другими длинами волны.

Обычно при встрече с неровной поверхностью — такой, как человеческая кожа, например — часть света рассеивается, что делает поверхность непрозрачной. Однако в некоторых материалах находятся «потайные тропы», через которые свет все-таки проникает.

Чтобы подробно изучить такие «тропы», ученые просвечивали разные материалы и документировали данные о том, как свет рассеивался или не рассеивался при контакте с ними, а затем делали то же самое, направляя свет на противоположную сторону фрагмента материала. Получилась своеобразная игра со светом в теннис.

Оказалось, что способность проходить через непрозрачные материалы зависит от формы волнового фронта — поверхности, до которой дошел волновой процесс к данному моменту времени. У волн разной длины своя оптимальная форма волнового фронта. Если оставить форму поверхности одной и той же, и только начать изменять длину волны, все меньше и меньше света будет проникать свозь объект.

Зная об этой зависимости, ученые смогли проследить «пути», которыми пользуется свет, проходя сквозь непрозрачные материалы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Express.