Сама постановка вопроса не особенно грамотная. Но часто вопрос человека, который интересуется физикой процесса, будет звучать именно так. Правильнее было бы спросить может ли лазерный луч стать проводником для электрического тока или может ли лазерный луч, взаимодействия с окружающей средой создавать условия, подходящие для появления электрического тока.
Что же, давайте разберемся в этом интересном вопросе! Дочитайте статью до конца и не забудьте поставить палец вверх :)
Пару слов про электрический ток
Классическое определение электрического тока мы хорошо помним. Это упорядоченное направленное движение заряженных частиц. Происходить такое движение может только в среде, где существуют подходящие условия - присутствует электронный газ или встречаются ионы.
Не совсем верно говорить, что, например, разряд молнии - это прохождение тока через пустое место. Нужно не забывать, что для некоторых напряжений и атмосфера является хорошим проводником. Специфический состав воздуха перед грозой, да и сам по себе воздух без каких либо изменений способны стать проводником. Вспомните хоть электрический шокер, хоть электродуговую сварку. Так что речь идёт ну точно не про пустое место.
Теперь нам остаётся понять, а чем, собственно говоря, является лазерный луч? Это некоторая среда, пригодная для прохождения электрического тока или всего лишь оптический эффект? Но если это только оптический эффект, то как лазер режет, например, деревянные заготовки или железные детали?
Что такое лазерный луч
Про лазеры я когда-то уже писал целую статью на канале. Фактически, там всё сводится к тому, что лазерный луч - это свет. Свет с особыми характеристиками. Соответственно, тут как нельзя лучше подходит заключение, что лазерный луч - это электромагнитная волна.
Лазерный луч несёт не электроны или какие-либо частицы. Он, в первую очередь, несёт энергию. Именно превращения этой энергии в другие её виды впоследствии позволяет лазерному лучу что-то резать или обрабатывать материалы. Эффект приближенно можно сравнить с фокусировкой солнечного луча собирающей линзой, благодаря чему получается выжигать всякие гадости на скамейках в парках. Лазер использует подобную логику, только энергия сначала специальным образом "накапливается", а потом испускается в виде концентрированного потока.
Говорить, что сам лазерный луч является материей можно лишь только в некоторой степени приближения. Правда, справедливости ради, отметить, что это всё-таки не совсем ясная материя, было бы правильным. Но даже если допустить, что луч вдруг станет материальным и мы объясним полностью природу материала, из которого он состоит, окажется, что сам луч не может проводить электричество. Это примерно как заставить электрический ток проходить по лучу света. Нельзя сказать что это совсем невозможно. Теоретически есть некоторые зацепки, но на данный момент так сделать нельзя.
Тогда почему так часто обсуждают возможность передачи электрического тока лазером? Ту возможны, как минимум, два подхода.
Установить сборщик энергии
Если лазерный луч, выпущенный из точки А в точку Б перехватить специальной ловушкой, то вполне возможно превратить энергию лазерного луча в электрический ток. Вспомним те же фоторезисторы, которые меняют сопротивление от солнечного света или популярные ныне солнечные батареи. Эта логика может вполне использоваться для создания "сборщика лазерной энергии".
Кстати говоря, примерно такие штуки показывают в фантастических мультиках, когда какие-нибудь черепашки ниндзя накачивают энергетическую капсулу некоторыми лучами.
Обратите внимание, что речь идёт не о передаче электрического тока как по проводу, а о способе превращения одного вида энергии в другую. По лазерному лучу не побежит никакой упорядоченный поток заряженных частиц.
Собственно говоря, эта технология уже обкатана в лабораторных экспериментах и вполне себе успешно работает. Вот только промышленного применения она пока не нашла. Почему? А вы, как это говорится, догадайтесь :)...
Вспомним хотя бы птичек. Они любят сидеть на проводах. А ещё они любят попадать в турбины самолёта. Любое взаимодействие птицы с таким пучком концентрированной энергии уж точно не пойдет на пользу всему процессу. И это только малая часть возможных неприятностей. Это мы уже молчим про вероятные отражения такого луча в глаза или на крыши домов :)...
Использовать ионизацию воздуха
Менее простой способ получить электрический ток или передать его лазером - использовать ионизацию воздуха. Представьте себе конденсатор. Как она работает? Если очень сильно упростить, то самый простой конденсатор позволяет получить электрический ток посредством разделения заряда из воздуха на пластинах. Вспомните классическую Лейденскую банку.
Все конденсаторы обладают такой характеристикой, как емкость. Это значит, что можно накопить ограниченной количество энергии. Зато вот если обкладками конденсатора стрелять лазером, то ионизация окружающего воздуха вполне может компенсировать заряд, израсходованный "на электрический ток".
Подобная схема была вполне успешно обкатана в лабораториях. Там использовался импульсный лазер, который поддерживал "лейденскую банку" постоянно заряженной. Вполне себе передача электрического тока.
Получается, что лазер действительно может быть электрическим проводником, но не в прямом смысле этого слова, а косвенном. Сам луч проводить ток в прямом виде не способен, зато благодаря превращениям энергии система вполне работоспособна. Ну а о практичности такого подхода следует рассуждать отдельно.
Пожалуйста, подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Сейчас это очень важно для выживания проекта!
Статьи по теме на моем канале:
Не забывайте про канал наших друзей
Ещё кое-что полезное:
- Путеводитель по научно-популярным каналам ДЗЕНа: смотрите здесь
