其他小說
欒文杰的視線凝固在屏幕上最后那個清晰的“Group
4”標識上,仿佛時間都要凝滯了。
短暫的興奮盡頭過去之后,他不由得開始思考起這個數字背后的深層含義。
衍射極限,是光學系統中由電磁波衍射效應形成的分辨率理論上限,是光的波粒二象性的延伸。
如果往大了說,甚至可以算是現代物理學、乃至現代科學的基石之一。
而剛才發生在眼前的那一幕,似乎輕而易舉地就把這塊基石給粉碎了。
面對此情此景,任何一個了解過科學史的人都會馬上想起一個多世紀以前。
那次粉碎了經典物理體系的進步。
“常院士……”
剛一開口,欒文杰差點被自己干澀的聲音給嚇到。
喉頭滾動了幾下之后,才找回原本的感覺。
“你跟我透個底……”他微微湊上前來,小聲問道:“咱們這現代物理學的天空上,是不是又飄過來兩朵‘烏云’?”
顯然,欒文杰試圖讓自己的問題輕松一些。
但顯然失敗了。
反倒是常浩南臉上浮現出一絲笑意,半開玩笑地回應道:
“欒主任,我對氣象學可沒什么研究,更不會預報天氣。”
然而,對方的神色反而更加嚴肅。
“我是認真的,常院士,您應該明白我的意思。”
他向前一步,目光灼灼地盯著常浩南:
“這結果……這已經不是在烏云邊緣試探了,如果沒有足以撼動現有物理定律的新發現,怎么可能讓一塊透鏡的分辨率……這樣輕易地超越了衍射極限?”
常浩南當然能理解對方的震撼。
實際上在他第一次從理論上推導出這種可能性的時候,也覺得自己和愛因斯坦之間肯定有一個錯了。
但后來發現并不是。
倆人都是對的。
“欒主任,您只說對了一半。”他輕輕擺了擺手:“實際在這個系統里,真正負責成像的,并不是傳統意義上的‘一塊透鏡’。”
說罷,他沒管欒文杰依舊困惑的眼神,只是對旁邊的栗亞波示意:“亞波,把遮光罩撤掉。”
栗亞波立刻上前,小心翼翼地移開了那個黑色的圓柱形遮光罩。
平臺上的景象瞬間一覽無余。
“從光學模型上來說”常浩南指著暴露出來的核心區域,“是兩塊透鏡,共同構成了這個突破極限的成像系統。”
欒文杰立刻湊近,幾乎把臉貼到了光學平臺上方,仔細端詳著:
一塊看似平平無奇、表面光潔的平面透鏡。
以及,緊挨在它后面放置的一塊……半透明的平板?
“就是它?”欒文杰指著那塊平板,又看了看遠處的成像屏。
“不不不……”常浩南搖頭,“后面這個是成像平板,我說的另一塊透鏡,實際上是指這個系統中的氣體。”
欒文杰似乎有點明白了:
“所以剛才的光是先經過透鏡照射到這塊平板上成像,然后平板上的像……再被那個成像屏接收并顯示出來?”
“正是如此。”常浩南點頭贊許欒文杰的敏銳觀察,“當然那個成像屏也可以阻擋光路,以免高強激光束射出測試范圍,對其它設備或者人造成影響。”
欒文杰下意識伸出手,想要在透鏡和平板旁邊比劃一下。
但旋即想起這東西恐怕不能亂碰,于是又縮了回去,問道:
“那為什么要把成像平板緊貼著透鏡放?”
“實際上是有縫隙的,大約1.5微米。”常浩南用手勢比劃了一個極其微小的距離,“只是肉眼難以分辨罷了。”
他戴上特制的防靜電手套,極其小心地取下了那塊位于透鏡和平板之間的核心平板——那才是真正的成像元件。
然后,開始回答對方最開始的問題。
“衍射極限之所以存在,根本原因在于傳統透鏡無法將光聚焦到一個小于半波長的區域。”
常浩南將那塊特殊的平板捏手中,展示到欒文杰面前:
“但我們的思路是讓光線在一組折射率絕對值相等但符號相反的材料界面上發生‘負折射’。”
他指向透鏡和手中的平板:
“具體說,就是讓從目標物體上發散出來的光線,在我們這塊由負折射率材料制成的平板上實現聚焦,理論上就能繞過衍射極限的束縛,真正實現完美成像。”
說話間,目光掃過屏幕上那不太清晰的173nm分辨率靶標圖案。
于是又補充道:
“當然,實際操作中,材料的虛部損耗和界面阻抗不匹配的問題會引入損耗,影響倏逝波的傳輸距離和最終的分辨力,所以還做不到理論上的完美成像……但把有效成像分辨率壓縮到衍射極限的一半左右,就像剛才看到的那樣,還是非常輕松的。”
“如果使用頻譜寬度更窄、更純凈的光源,結合材料工藝的進一步優化,大概還能進一步推到四分之一。”
欒文杰站在原地,感覺大腦里像是經歷了一場信息風暴。
常浩南的解釋每一個字他都聽見了,但那些術語——“負折射”、“倏逝波”、“阻抗匹配”、“虛部損耗”——組合在一起,卻形成了一個他難以在短時間內完全理解和消化的全新物理圖景。
那種感覺,不是簡單的“不懂”,而是認知框架被強行拉伸、甚至局部撕裂的沖擊感。
這比單純看到突破極限的結果更讓他心神震動。
足足有半分鐘,他只是看著常浩南手中的那塊平板,又看看屏幕上清晰的圖像,嘴唇動了動,卻沒能發出聲音。
作為工建委主任,他深知這種顛覆性技術的戰略價值,但正因如此,那份源于未知的沉重感才更加強烈。
不過,哪怕這周圍沒有外人,如此目瞪口呆的樣子也不適合維持太長時間。
“咳咳……”
欒文杰清了清嗓子,準備暫時略過光學理論部分,將話題拉回到更務實的層面:
“常院士,我明白了……嗯,至少明白這意義非凡。”他指指屏幕,“這個測試結果……我能不能拷貝一份帶回去?向上級匯報時,這個直觀的證據比任何語言都更有說服力。”
常浩南卻擺擺手:
“欒主任,這個測試作為原理驗證是成功的,但作為向非專業人士展示的材料,還是太抽象了。”
華夏的決策層多數是理工科出身不假,但幾十年遠離一線技術工作,未必還能想起來多少具體的知識。
他把手中的鏡片放回原位,繼續道:
“我計劃用我們基于負折射原理制作的透鏡,和一塊傳統PMMA(有機玻璃)透鏡,同時對一幅專門設計的、包含200nm線寬特征的復雜微結構圖案進行曝光成像,然后用原子力(AFM)顯微鏡對二者的成像結果進行表面形貌掃描。”
“到時候,把AFM掃描出來的三維形貌圖并排放在一起——一邊是細節清晰、邊緣銳利的圖像,另一邊是糊成一團、根本分辨不出結構的‘馬賽克’……視覺沖擊力會更強。”
這個方案顯然經過了深思熟慮,哪怕不懂物理的人,也能一眼看出差別。
“好!這個好!”欒文杰想象著那兩幅對比鮮明的圖像,緊繃的神經終于舒緩了一些,
“非常直觀!那我就等著你這邊的AFM對比圖了!”