En voyant à travers d'opaques

En sachant comment mathématiquement la lumière est dispersée par un objet opaque arriver à compenser l'effet et à voir à travers de lui.

Un objet transparent et opaque avec ses matrices respectives de transmission. Une fontaine : American Physical Society.

Les personnes ne sont pas transparentes, au moins ne sont pas physiquement transparentes. S'ils l'étaient on pourrait regarder à son travers et nous pourrions voir comment ils ont ses organes internes. En ce cas les études d'anatomie deviendraient plus simples et intéressantes, mais la diagnose des certaines maladies serait énormément aussi facilitée. Il ne faudrait pas non plus recourir aux rayons X nuisibles pour savoir s'il y a ou non un tumeur présent. Mais la réalité consiste en ce que la viande humaine est opaque.
La raison médicale est une bonne motivation pour l'étude de comme c'est la dispersion de la lumière dans ces cas. Si de quelque façon nous sommes capables de savoir comment il le fait peut-être pouvoir explorer l'intérieur du corps humain (ou un sein suspect de contenir un tumeur) d'une manière sûre et bon marchée. Bien que cela ait aussi une importance dans l'industrie, comme dans les analyses pas destructives employées dans le contrôle de qualité ou, comme nous verrons plus loin, dans la haute technologie un microélectronique.
Les tissus humains (ou le papier, la peinture, etc.) sont opaques parce que la lumière qui essaie de les traverser se disperse d'une manière compliquée qui semble aléatoire. Parfois ce type de problèmes sont traités du point de vue mathématique comme “des problèmes inversés”. Basiquement, chez un modèle à l'usage, il est connu qu'il entre, il est connu qu'il sort, il est connu comment sont les interactions intérieures (dans le cas ici traité comment se disperse la lumière) et sont faits des changements d'une manière intelligente dans ce qu'il est supposé il y a à l'intérieur pour savoir comme c'est celui-ci, mais de telle manière que le modèle peu importe d'une sortie que les mesures prises dans le monde réel.
C'est pourquoi, toute avance sur ce champ, est intéressante. Récemment un groupe d'hommes de science français de l'ESPCI a montré qu'il est possible de diriger la lumière qui traverse des matériels opaques et de détecter des objets occultes dans son intérieur. Les résultats de l'expérience apparaissent dans Physical Review Letters.
Les enquêteurs ont commencé avec un système simple pour ainsi démontrer que son idée fonctionne. Ils ont concrètement étudié comment se dispersait la lumière dans l'oxyde de zinc, qui est un composant très commun des peintures blanches. En étudiant cela ils ont été capables de construire un modèle numérique basé sur ce qui s'appelle matrice de transmission, qui incluait 65.000 nombres qui décrivent la manière dans laquelle la cape d'oxyde de zinc affecte à la lumière. Alors ils ont utilisé l'information contenue dans cette matrice pour ajuster un faisceau spécifiquement dessiné de lumière qui traversait la cape opaque et qui était dirigée à l'autre côté.
Alternativement, ils ont pu mesurer la lumière qui émergeait de l'opaque et, grâce à l'usage de cette matrice, reconstruire une image d'un objet situé derrière le même.
Peut-être le plus surprenant des résultats consiste en ce que l'expérience montre que les matériels opaques peuvent servir comme éléments optiques de haute qualité, achetables aux lentilles conventionnelles, dès qu'un détail s'est construit une matrice de transmission avec suffisant. En plus de pouvoir voir à travers d'opaques, cette technique ouvre la possibilité c'est pourquoi de ce que les opaques puissent être bons éléments optiques dans des dispositifs à une échelle nanométrique, au niveau auquel la construction de lunettes trasparentes et d'autres composants il est particulièrement difficile.
Appliquée cette technique à des objets relativement transparents on peut utiliser la matrice de transmission pour obtenir des reconstructions topographiques d'échantillons, et ainsi l'utiliser pour suivre des processus dans des cellules vives, par exemple.
Bien qu'il ne soit pas clair si on peut généraliser cette approche à des matériels avec de hauts niveaux de dispersion, il existe, l'espoir de ce que l'on puisse obtenir une information sur l'intérieur de tissus biologiques pas transparents, avec ce que l'on pourrait appliquer au diagnostic médical et à la recherche biologique.

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Des fontaines et des références :
Un communiqué de presse dans EurekaAlert.
Un article original (un résumé).
Un reportage dans Physics Spotlight.