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光學工程
用遙望星空的光學技術,做一道車站里的彩虹!

將遙望星空的光學技術用來做藝術裝置,是不是有點大材小用?看到阿姆斯特丹中央火車站的這道彩虹,你可能就不會這么想了。

這個“彩虹車站”項目其實是為了慶祝中央火車站125歲生日。灑在車站棚窗上的彩虹有150英尺寬,只在每天的傍晚時分出現,而且限時半小時。有了彩虹的車站,就像是被賦予了魔力一樣。荷蘭藝術家Daan Roosegaarde稱,對旅客來說,這會是個很獨特的體驗。

 

 

將先進的光學技術用在藝術裝置上并不常見。所以這次的項目由藝術家Roosegaarde和科學家聯手完成,請來荷蘭天文儀器科學家Frans Snik,以及美國科學家(兼北卡羅萊納州立大學教授)Michael Escuti。這兩位科學家曾就天文項目合作過。

Roosegaarde之前的藝術項目讓人印象深刻,例如“發光自行車道”、“北京霧霾顆粒戒指”和“智能公路”。而Escuti教授在液晶光學散射光線領域的研究成果是全球領先的(這種技術可以用于納米技術、電信、激光器等),他所研究的一些液晶技術,據稱也用在歐洲南方天文臺的超大望遠鏡(E-ELT)上。

 

Roosegaarde之前的藝術項目,從左到右分別是“發光自行車道”、“北京霧霾顆粒戒指”和“智能公路”

一般用于制造彩虹的技術,例如棱鏡和衍射光柵,對這個項目來說都存在局限性。Escuti說,為了呈現那道完美的彩虹,他們用液晶膜做了一個光譜過濾器。基于一種叫幾何相位全息(geometric phase holograms)的技術,這個濾光器能有效散射99%的白光,顯出彩虹光譜中的所有顏色,比智能手機或電視能產生的顏色都要多。

“彩虹車站”項目所用到的液晶膜濾光器

科學家在展示濾光器散射的白光過程

就這樣,他們打開一盞4000瓦的聚光燈,用這塊液晶濾光器將穿過的白光散射到車站的棚窗上,恰好就是你下班路上偶遇的那道讓人驚喜的彩虹。

 

Snik補充說,這個濾光器之前是用于研究太陽系外行星的。對這兩個科學家來說,這次的藝術項目算是一個實驗,可以探索這種聽起來高大上的光學技術怎樣“回到地球”,更好地“平民化”。

在未來一年里,如果你有機會在傍晚時分經過這個中央火車站,一定要多停幾分鐘等等彩虹。因為真的會有一種一洗疲勞,以及太幸運中了獎的感覺。

 


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