Свет, который не греет воду экспресс
Капля воды на листе под солнцем исчезает быстрее, чем должна по расчётам тепла. Несколько лет назад появилась гипотеза: свет сам по себе, без нагрева, может выбивать молекулы воды с поверхности. Это назвали фотомолекулярным эффектом. Если он существует, облака, климат и даже бытовая сушка белья могли бы работать иначе.
Авторы новой работы решили проверить идею точным измерением. Они направили на воду поляризованный свет (волны колеблются в одной плоскости) и сравнили отражение от поверхности с водой и без неё. Если бы свет терялся на границе жидкость-воздух, отражение бы менялось. Использовали два типа подложек: слабо легированный кремний (полупроводник) и платину (металл). Их оптические свойства предварительно измерили методом эллипсометрии (по изменению поляризации света при отражении). Результат совпал с классической моделью, где поверхность ничего не поглощает.
Значит, на практике свет не "отрывает" молекулы воды заметным образом. Эффект либо гораздо слабее, чем думали, либо проявляется только в особых условиях — другой влажности, чистоте воды или интенсивности света. Пока же старый добрый нагрев остаётся главным виновником испарения.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.17977
The photomolecular effect has been hypothesized to enhance evaporation of water at visible wavelengths. This study develops a measurement technique to investigate its presence and magnitude at the liquid-vapor interface of water. The experiment detects surface absorptance by comparing polarized reflectance for substrates with and without a water layer. The reflectance ratio is used as an indicator of interfacial absorptance or attenuation. Lightly doped silicon and platinum were used as dielectric and metal substrates, and their pseudo-optical properties were measured using ellipsometry. Experimental results were compared to a multilayer reflectance model to determine theoretical sensitivity and guide angle selection. Measurements showed close agreement with a classical model assuming zero surface absorptance. The model was then extended to include surface absorptance using a spectral response based on Lorentzian-distributed Feibelman parameters derived from a recent estimate of 0.84% interfacial absorption. Although this model predicted a 1-2% reduction in reflectance near resonant frequencies, no such spectral features were observed experimentally. These results suggest that under ambient conditions, interfacial absorption is well below 1%, indicating that the optical signature of the photomolecular effect is either much weaker than previously reported or strongly dependent on conditions not present in this experiment.
Поляризованный свет отражается от воды по-разному в зависимости от угла: под углом Брюстера (около 53° для воды) отражённый свет полностью поляризован, и это свойство используют в поляризационных очках.