利用电压改变折射率 日证明水具有普克尔斯效应
时间:2017-12-07

  科学网络 - 使用电压来改变折射率表明水具有普克尔效应

  在我们的日常生活中,当我们用水看杯子的底部时,我们感觉到由于水中光线的折射,水看起来很浅。最近,东京工业大学和电力通信大学的研究小组成功地通过电压大大改变了水中的光折射率,证实水也具有普克尔斯效应。研究成果可能在未来的光通信领域应用。东京工业大学网站报道的消息。

  当对晶体施加电压时,光的折射率根据正负电压的变化而改变,使得光的行进方向也改变。这种现象被称为普克尔斯效应。以前的实验已经表明,当水分子处于单体状态时可以发生普克尔斯效应,但是在像水这样的液体中,水分子聚集在任何方向上,斯里兰卡将会消失,因此是否会产生水的普克尔效应,如果产生了,效果怎么样,还不得而知。

  日本的研究人员认为,当电压增加时,水在几纳米范围内的电极表面插入水时可能会发生普克尔斯效应,于是他们开始关注这项研究。他们把透明电极放入水中,让光线照在电极上,观察电极的反射和透射图案。结果表明,当正极伏安时,水折射率的电极表面发生了变化。科学家计算此时的变化量水的折射率变小,只有1.33至1.23,而施加负电压时,水的折射率会变大,增加1.43。从这个实验可以看出,普克尔斯效应也可以通过传递正负电压的方法产生,效果比晶体物质高10〜20倍。

  据介绍,使用普克尔效应,可以将电信号转换成光信号,而普克尔效应越大,转换效率就越高。目前在光电领域,科学家们一直以晶体作为光电转换器,但晶体的光电转换效率并不高,因此科学家们一直在寻找具有很大普克尔斯效应的物质。因此,发现这种高效的普克尔水效应将在推动寻找新型光电转换器方面发挥至关重要的作用。