معجم المصطلحات الفنية مستعمل في الكهرباء: Brewster mode

Brewster mode

وضع بْرِستِر: نمطٌ سطحِيٌّ إشعاعيٌّ مُقيدٌ مع لمسة من البلازما

في مجال الكهرومغناطيسية، يشير وضع بْرِستِر إلى ظاهرةٍ رائعةٍ تتفاعل فيها الضوء مع سطحٍ بطريقةٍ غريبةٍ، مُولدةً نمطًا سطحيًا إشعاعيًا مُقيدًا. هذا النمط، على عكس الموجات السطحية التقليدية، يمكن أن ينتشر على طول السطح دون أن يكون محصورًا في المنطقة المجاورة مباشرة، بل يُشعّ الطاقة إلى الوسط المحيط.

ينشأ وضع بْرِستِر الكلاسيكي عند واجهة بين وسطين عازلين، أحدهما له ثابت عازل موجب (ε) والآخر له ε سالب. ومع ذلك، فإن سيناريوًا أقل شيوعًا لكنّّه مثير للاهتمام ينشأ عندما يكون أحد الوسطين بلازما.

تُظهِر البلازما، التي تُعرف غالبًا بـ "الحالة الرابعة للمادة" خصائص كهرومغناطيسية فريدة بسبب وجود الإلكترونات الحرة. يمكن لهذه الإلكترونات أن تتذبذب بشكل جماعيّ استجابةً للحقول الكهرومغناطيسية الخارجية، مما يؤدي إلى نفاذية كهربائية سالبة ضمن نطاق تردد معين.

عندما يتفاعل وسطٌ بلازميٌّ له دالة عازلة موجبة مع وسط آخر، يمكن أن ينشأ وضع بْرِستِر، ويُظهر خصائص مميزة:

  • مُقيدٌ لكنّه إشعاعيٌّ: على عكس البلارزمونات السطحية القطبية (SPPs) التقليدية المحدودة على السطح، أوضاع بْرِستِر إشعاعية. يمكن أن تنتشر على طول السطح، ولكنها في نفس الوقت تشعّ الطاقة إلى الوسط المحيط. يُجعلها ذلك مميزة عن أوضاع السطح الأخرى ويفتح إمكانات لتطبيقات جديدة.
  • اعتمادٌ على التردد: وجود وخصائص أوضاع بْرِستِر تعتمد بشكل كبير على تردد الضوء الساقط. يُحكم هذا الاعتماد على التردد بتردد البلازما، الذي يُميز التذبذب الجماعي للإلكترونات في البلازما.
  • الاستقطاب: المجال الكهربائي المرتبط بوضع بْرِستِر مستقطبٌ بالتوازي مع السطح. يُعتبر هذا الاستقطاب هامًا لوجوده ويُميّزه عن أوضاع السطح الأخرى.

تطبيقات وضع بْرِستِر مع البلازما:

يُفتح إدراج البلازما إمكانات مثيرة لتطبيق وضع بْرِستِر:

  • التفاعلات المحسّنة بين الضوء والمادة: يسمح الطبيعة الإشعاعية لوضع بْرِستِر بتحسين التفاعلات بين الضوء والمادة على السطح، مما قد يؤدي إلى تحسين جمع الضوء وتطبيقات الاستشعار.
  • المواد الميتامواد الجديدة: يمكن استغلال قدرة التلاعب بانتشار وضع بْرِستِر باستخدام البلازما لتصميم وتحكم سلوك الموجات الكهرومغناطيسية في المواد الميتامواد الجديدة.
  • البصريات المتكاملة: يمكن استخدام اتجاهية انتشار وضع بْرِستِر لتوجيه وتلاعب الضوء في الدوائر البصرية المتكاملة.

التحديات والاتجاهات المستقبلية:

بينما تُعدّ واعدة، فإن استكشاف أوضاع بْرِستِر في أنظمة البلازما يُقدم عدة تحديات:

  • التحكم في خصائص البلازما: يظل الحفاظ على خصائص البلازما المستقرة والمتحكم فيها تحديًا أساسيًا للتطبيقات العملياتية.
  • دمج المواد: يتطلب دمج أنظمة البلازما مع المواد البصرية التقليدية لتلاعب الضوء كفاءة مزيدًا من البحث.

الاستنتاج:

يوفر وضع بْرِستِر مع وسط بلازما منصة فريدة للتحكم في الضوء والتلاعب به على السطح بين المواد. من خلال استغلال خصائص البلازما والطبيعة الإشعاعية لأوضاع بْرِستِر، يمكن للعلماء استكشاف تطبيقات جديدة في مجالات مثل جمع الضوء والاستشعار والمواد الميتامواد. مع تقدم فهمنا لل بلازما و تفاعلاتها مع الضوء، تستمر إمكانات هذه الظاهرة في النمو، و تَعِدُ بتطورات مثيرة في المستقبل.

مصطلحات مشابهة
الأكثر مشاهدة
  • ammonia maser ماسير الأمونيا: ثورة في تقنية… Electrical
  • α-level set فهم مجموعات α-Level في الهندس… Electrical
  • AC coupling اقتران التيار المتردد: جسر ال… Electrical
  • acceleration error constant فهم ثابت خطأ التسارع في أنظمة… Electrical
  • ABCD matrix كشف قوة خطوط النقل: فهم مصفوف… Electrical

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى