Onda luminosa identificata grazie ai calcoli di un matematico del XIX secolo

Un onda luminosa di tipo sconosciuto è stata scoperta grazie al lavoro pionieristico di uno scienziato del XIX secolo. Le equazioni sviluppate dal famoso matematico e fisico James Clerk Maxwell hanno contribuito a rivelare come i cristalli possono essere manipolati per produrre una forma particolare di onda luminosa, ha riferito lo studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society, Mathematical, Physical and Engineering Sciences.

L’onda luminosa, denominata Dyakonov-Voigt, potrebbe avere una serie di applicazioni utili per lo screening clinico o per lo sviluppo di circuiti a fibra ottica. Scienziati e ingegneri dell’Università di Edimburgo e della Pennsylvania State University hanno fatto questa scoperta analizzando come la luce, che viaggia sotto forma di onde, interagisce con alcuni cristalli naturali o creati dall’uomo.

L’onda luminosa Dyakonov-Voigt, è prodotta in una regione specifica, nota come interfaccia, dove i cristalli si intersecano con altri materiali, come olio o acqua. Questa onda può essere prodotta solo usando determinati tipi di cristallo le cui proprietà ottiche dipendono dalla direzione in cui la luce li attraversa. Il team ha identificato le proprietà uniche delle onde usando modelli matematici che incorporavano equazioni sviluppate da James Clerk Maxwell, nella metà del 1800.

Le onde luminose che viaggiano in un’unica direzione

Il team ha scoperto che le onde di Dyakonov-Voigt, che prendono il nome da due importanti scienziati, diminuiscono mentre si allontanano dall’interfaccia, un processo chiamato decadimento, e viaggiano solo in una sola direzione. Questa sembra essere la peculiarità di quest’onda luminosa, a differenza delle onde di superficie che decadono più rapidamente e viaggiano in più direzioni.

“Le onde Dyakonov-Voigt rappresentano un passo avanti nella nostra comprensione di come la luce interagisce con materiali complessi e offrono opportunità per una serie di progressi tecnologici”, ha affermato Tom Mackay, della School of Mathematics dell’Università di Edimburgo, che ha guidato congiuntamente lo studio.