生活中，當我們向裝著水的杯子底部看時，就會覺得水好像變淺了，這是因為光在水中產(chǎn)生了折射的緣故。近日，東京理工大學和電氣通信大學的研究小組通過通入電壓的方式，成功地使光在水中的折射率發(fā)生大幅度改變，證實了水也具有“普克爾斯效應”。這項研究成果今后可能被應用于光通信領(lǐng)域。東京理工大學網(wǎng)站報道了這一消息。
 
　　在向結(jié)晶體施加電壓時，根據(jù)正負電壓的變化，光的折射率發(fā)生改變，從而使光的行進方向也發(fā)生改變，這種現(xiàn)象被稱作“普克爾斯效應”。以往的試驗已經(jīng)證明，當水分子處于單體狀態(tài)時，可以發(fā)生普克爾斯效應，但是在像水這樣的液體中，由于水分子以任意方向聚集在一起，單體水分子的普克爾斯效應就會消失，因此水究竟能不能產(chǎn)生普克爾斯效應，如果能產(chǎn)生，效果如何，一直不為人所知。
 
　　日本研究人員認為，在插入水中的電極表面數(shù)納米的范圍內(nèi)，當加入電壓時水中將有可能出現(xiàn)普克爾斯效應，因此他們以此為著眼點展開了研究。他們將透明的電極放入水中，再讓光線照射電極，觀察其反射和透過電極的模式。結(jié)果顯示，當電極中通入正伏電壓時，電極表面的水的折射率發(fā)生了變化。從變化量上科學家計算出這時水折射率變小了，只有1.33至1.23，而當通入負伏電壓時，水的折射率則會變大，增加為1.43。從這項試驗可以看出，通過通入正負伏電壓的方法也可以使水產(chǎn)生普克爾斯效應，而且效果要比結(jié)晶物質(zhì)高上10至20倍。
 
　　據(jù)介紹，利用普克爾斯效應，可以將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，而普克爾斯效應越大，轉(zhuǎn)化效率也越高。目前在光電子領(lǐng)域，科學家一直在使用結(jié)晶體作為光電轉(zhuǎn)化物，但結(jié)晶體的光電轉(zhuǎn)化效率并不高，因此科學家一直在尋找具有巨大普克爾斯效應的物質(zhì)。因此對水的這種高效普克爾斯效應特性的發(fā)現(xiàn)，將在推動尋找新型光電轉(zhuǎn)化物方面起到至關(guān)重要的作用。