явление

световое кольцо

Кольцевое распределение света, создаваемое маской для подавления света звезды.
7 статей

Описание

Световое кольцо — это особый оптический узор, при котором свет распределяется в форме кольца, а не сплошного диска. Обычно это достигается размещением специально разработанной маски или фазовой пластины на пути светового пучка. Маска изменяет фазу света так, что центральная часть гасится из-за деструктивной интерференции, оставляя яркое кольцо вокруг тёмного центра. Этот метод используется в астрономии для блокировки света яркой звезды, что позволяет наблюдать слабые объекты, такие как экзопланеты или пылевые диски вокруг звезды.

История

Концепция использования фазовой маски для создания тёмного центра в изображении телескопа была предложена Бернаром Лио в 1930-х годах для коронографии, а позже усовершенствована с помощью вихревых масок в 2000-х годах.

Как это работает

Маска разработана так, чтобы вносить фазовый сдвиг, изменяющийся по сечению пучка, например, вихревую фазу, которая меняется на 2π вокруг центра. Когда свет проходит через маску, в центральной области возникает деструктивная интерференция, создающая тёмное пятно. Оставшееся кольцо света можно сфокусировать на детекторе, и если звезду поместить в тёмный центр, её яркость подавляется, что позволяет увидеть близлежащие слабые источники. Размер кольца можно регулировать, изменяя конструкцию маски и оптическую схему.

Где применяется

Световые кольца используются в коронографах на телескопах для получения изображений экзопланет и в оптических пинцетах для захвата частиц в тёмном центре.

Любопытный факт

Тот же принцип используется в некоторых лазерных указках для создания «пончикового» пучка, который может удерживать атомы в тёмном центре для квантовых экспериментов.

Граф понятий →

Статьи по теме · 7

Голос света: как тайные кольца выдают себя в диске CI Tau
В двух миллионах лет от нас, вокруг молодой звезды CI Tau, кружится газопылевой диск — протопланетная колыбель. Наблюдения на ALMA уже показали в нем кольца и зазоры, но самые тонкие детали оставались невидимы: их ширина меньше разрешающей способности инструмента. Астрофизики придумали способ заглянуть за этот предел.
Популярная физика2026-06-141 минarXiv:2606.28366экспресс
Разгадана тайна бегущих теней при затмении
За мгновения до полного солнечного затмения по земле скользят быстрые полосы теней — будто рябь от камешков, брошенных в воду. Это явление, известное как теневые полосы, столетиями ставило учёных в тупик. Оказалось, всё дело в волновой природе света. Солнце — не точечная лампа, а огромный диск. Когда Луна почти полностью закрывает его, остаётся тонкий светящийся серп.
Чёрная дыра как пинбольный автомат: вращение и рождение тёмной материи
Когда свет проходит вблизи чёрной дыры, он попадает в мощную гравитационную ловушку: траектория фотонов искривляется так сильно, что частицы начинают метаться по почти замкнутым орбитам, словно шарики в пинбольном автомате.
Космология2026-04-191 минarXiv:2604.17534экспресс
Космическое кольцо-гигант
Ночное небо иногда подбрасывает загадки, от которых захватывает дух. Одна из них — кольцо из галактик, раскинувшееся на треть горизонта. Астрономы назвали его «Гигантское кольцо на небе»: скопление галактик вытянулось в тонкую нить и замкнулось в окружность диаметром около 400 мегапарсек.
Галактики2026-03-241 минarXiv:2603.23158экспресс
Тусклый свет выдает форму невидимой темной материи
В скоплениях галактик невидимая тёмная материя служит каркасом, удерживающим звёздные системы вместе. Её форму выдаёт тусклое сияние — звёзды, вырванные из галактик приливными силами. Этот звёздный «бульон» заполняет скопление, словно жидкость, принимающая форму сосуда: он обволакивает сгустки тёмной материи, создавая точный слепок их очертаний.
Космология2026-02-171 минarXiv:2602.15611экспресс
Как поймать невидимую тень
Свет от звезды HD 163296 проходит сквозь окружающий её газопылевой диск, как луч фонарика сквозь мутную воду. Частицы диска рассеивают свет, и он приобретает особое свойство — поляризацию: волны начинают колебаться в одной плоскости, словно верёвка, которую встряхивают строго вверх-вниз.
Экзопланеты2025-10-071 минarXiv:2510.06366экспресс
Кольца Харикло: динамика пыли и света
С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» — самого мощного инструмента для наблюдений в инфракрасном диапазоне — астрономы заглянули в космическую гримёрку и увидели, как меняются кольца астероида Харикло.