Introduzione ai Vortici Ottici
I vortici ottici sono una classe di fasci di luce caratterizzati dalla presenza di un’onda con una fase che ruota intorno all’asse del fascio. Questi fasci di luce sono stati scoperti in modo indipendente da diversi scienziati nel corso del XX secolo e da allora sono stati oggetto di numerosi studi in varie discipline della fisica. I vortici ottici sono utilizzati in diverse applicazioni, tra cui la manipolazione di particelle e la generazione di impulsi laser ad alta energia.
Cos’è un Vortice Ottico?
Un vortice ottico è un tipo di fascio di luce che presenta un’onda con una fase che varia in modo circolare intorno all’asse del fascio. Questo implica la presenza di un momento angolare orbitale, che conferisce al fascio di luce una proprietà di rotazione. La fase circolare del vortice ottico può essere descritta matematicamente attraverso la funzione di Bessel, una funzione che descrive la propagazione delle onde sferiche.
Come Funzionano i Vortici Ottici?
I vortici ottici possono essere generati in modo artificiale attraverso l’utilizzo di dispositivi ottici specifici, come gli elementi di fase spiralati o le maschere di fase. Questi dispositivi introducono una variazione di fase nella luce che attraversa il sistema, generando un’onda con una fase che varia in modo circolare intorno all’asse del fascio. Una volta generato, il vortice ottico può essere utilizzato per manipolare particelle, ad esempio per la separazione di particelle in base alla loro forma o dimensione.
Esempi di Applicazione dei Vortici Ottici
I vortici ottici sono utilizzati in numerose applicazioni, tra cui la manipolazione di particelle in microfluidica e la generazione di impulsi laser ad alta energia. In microfluidica, i vortici ottici possono essere utilizzati per separare particelle in base alla loro forma o dimensione, o per concentrare particelle in una regione specifica del fluido. Nelle applicazioni laser, i vortici ottici sono utilizzati per generare impulsi laser ad alta energia, utilizzati in diversi campi, come la medicina, l’industria e la ricerca scientifica.
