研究人员利用液晶首次开发出一种平面魔术窗。这是一种透明的装置，当光线照射到它上面时，它会产生一种隐藏的图像。这项技术为一种古老的光线戏法提供了一个全新的视角。
研究人员利用液晶创造了一个魔术窗口，当光线照射到它上面时，它会产生一个隐藏的图像。 中国和日本几千年前日常使用的铜镜，看起来就像是一面普通的平面镜子，但是被阳光直射时，就会形成一个额外的影像。 直到20世纪早期，科学家们才意识到铜镜之所以存在这种现象，镜子背面有轻微的起伏，光照射至这样的镜子背面从而导致图像形成。最近，工程师们将同样的原理应用于高科技显示器中的液晶。 我们创建的魔术窗口人眼来看是完全平坦的，但实际上它有一些微小的起伏，光线可在此产生图像。通过将窗口设计得相对平滑，从窗口很远距离才可以看到产生的图像。 Felix Hufnagel，研究小组组长，渥太华大学在Optica（光学出版集团的高影响力研究期刊），Hufnagel及其同事解释了他们创造的能产生想要图像的半透明液晶魔窗技术。该方法还可用于制造通过反射而不是透射来生成图像的魔镜。 Hufnagel补充说，“使用液晶来制造魔术窗或魔术镜，有朝一日可能会创造出一个可重构的版本来制造动态的艺术魔术窗或魔术电影。若它具备长距离成像的能力，这种方法将有利于研究出从不同距离观看也能产生稳定的3d 图像的3d 显示器。” 用液晶创造魔法 几十年来尽管科学家们一直知道古代神奇铜镜表面的细微差别可以形成图像，但直到2005年，英国布里斯托尔大学的数学物理学家 Michael Berry 才为这种现象建立了数学基础。 他利用这些信息建立了透明魔窗和反射魔镜的理论基础。他的研究引导Hufnagel和他的同事开发出这种基于液晶的魔术窗口。 液晶是像液体一样流动的物质，并且可以像固体晶体一样定向。研究人员在他们的新工作中使用了一种众所周知的制造程序的修改版本，以构建一种特定的液晶图案，当点亮时可以创建所需的图像。 他们使用了 Pancharatnam-Berry 光学元件(PBOE) ，这是一种基于成熟的Pancharatnam-Berry相位原理的液晶装置。在这个装置中研究人员通过改变液晶分子的方向，可以逐像素地改变穿过这个装置的光的特性。 在多个距离上稳定的图像 “在概念层面上，Berry提出的理论有助于确定这些液晶如何定向才能创建一个在长距离上稳定的图像。我们使用平面光学元件和液晶图案，并根据Berry的Laplacian图像理论将元件表面进行了细微的变化，这使得当人们透过它们看时，这些神奇的窗户看起来是正常的，或者说是平的。 研究人员利用一台相机来评估这两台设备在建造了一面魔镜和一扇窗户之后所产生的光强模式。当激光束照射时，镜子和窗户创造了一个可见的图像，当相机和镜子或窗户之间的距离改变时，激光束保持稳定。 研究人员还证明，当设备用 LED 光源照明时，他们会产生图像，这有利于应用于现实应用。 研究人员正在尝试用他们的生产方法来构造量子魔法板。例如，其中两块板可以产生纠缠图像，用于研究新兴的量子成像程序。 他们也在考虑不使用液晶来制作魔术窗的前景。例如，使用介质元面构造一个魔术窗口设备可以在提高带宽的同时，让它的占用空间最小化。 |
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