Нанооптика

1.

Нанооптика

2.

Что такое нанооптика?
Нанооптика — раздел оптики,
изучающий взаимодействие света с
объектами размером 1–100 нм
(наноуровень).
Основная идея: на наноразмерах свет
ведет себя необычно из-за волновой
природы и квантовых эффектов.
Ключевой масштаб: длина волны света
~400–700 нм, но объекты меньше —
меняют свойства света.

3.

Основные принципы
Поверхностный плазмонный резонанс (ППР): колебания
электронов на поверхности металла усиливают свет.
Локализация света: свет "запирается" в наноструктурах, как в
мини-резонаторе.
Конфайнмент: сжатие светового поля до размеров меньше
длины волны.

4.

Метаматериалы в нанооптике
Метаматериалы — искусственные структуры с свойствами,
которых нет в природе (например, отрицательный
показатель преломления).
Применение: "мантии невидимости" — свет огибает объект.
Пример: линзы без аберраций, сверхфокусировка света.

5.

Применение нанооптики
Сенсоры: детекция биомолекул
(диагностика рака).
Оптоэлектроника: нанолазеры,
сверхбыстрые чипы.
Солнечные батареи: повышение
эффективности на 50% за счет
плазмоников.
Медицина: наночастицы для точечной
терапии.

6.

Перспективы и выводы
Будущее: квантовые компьютеры, голография, сверхточная
литография.
Вызовы: изготовление структур, потери энергии.
Вывод: нанооптика революционизирует технологии,
объединяя свет и наноразмеры.