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哥德堡大学的研究团队研究发现光照射在水滴上会产生类似于原子中发生的效果，有助于理解原子内部的奥秘。该研究以“Fano Combs in the Directional Mie Scattering of a Water Droplet”为题发表在Physical Review Letters 上（DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.043804）。
如果你在伦敦圣保罗大教堂圆顶的墙壁旁窃窃私语，你会发现声音从圆顶的墙壁一路反射回来，在对面也能听到。这就是为什么大教堂的圆顶被称为“耳语回廊”的原因。
当一束激光照射到水滴中时，也会产生同样的效果。光线一次次地从水滴的内壁反射，在水滴内部绕来绕去。当它的周长是光波长的整数倍时，就会产生共振现象，就像大教堂穹顶内的声音一样，使水滴发出更亮的光。
该研究主要作者、哥德堡大学物理学博士生Javier Marmolejo表示，实验中，我们可以观察到激光被束缚在水滴内部。当水滴因蒸发而收缩时，每当它的周长符合光波长整数倍条件时，水滴就会闪烁。
正是得益于曾经获得过诺贝尔奖的光镊技术，研究人员可以利用激光束从两个方向瞄准水滴并将其捕获。激光在里面折射、散射，被局域在里面。
人们无法改变圣保罗大教堂圆顶的大小，但水滴在蒸发时大小会发生改变。鉴于此，研究人员发现水滴闪烁的方式类似于原子在不同波长的光照射下发射电子的形式。他们还通过量子力学的方式来解释这种共振现象，将水滴类比成一个具有角动量、隧道效应和激发态的“光学原子”，把散射最大时水滴的大小与原子能级对应。由此可以将液滴看成一个原子模型，而且这个“原子”的大小还可以自由变化。通过这种方式。研究人员可以更加深入的理解光散射问题，以及原子内部的工作原理。
Javier Marmolejo称，“因为水滴大约是原子的十万倍，因此我们得到的这个‘光学原子模型’是肉眼可见的”。
原子和分子中的能级、键和结构等数据可以通过激光光谱学获得。类似的，通过水滴的散射光谱也可以得到某些相关的数据。研究人员认为，这项研究可用于高精度微小水滴的蒸发率测量。除此之外，还可以用于其他液体，比如研究用于药物治疗的吸入器中的气溶胶液滴。他们还指出，这种方法为研究人员还指出提供了一种新途径。“水中存在的微量污染物都会对水滴闪烁产生影响，这为快速便捷地测量水滴中的化学或生物污染物提供了可能性”，Javier Marmolejo讲到。
