Los físicos de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU y la Universidad Friedrich Schiller Jena FSU han logrado un salto cuántico en la investigación de la luz. Han logrado capturar el comportamiento de pulsos láser extremadamente cortos durante el enfoque mediante muyalta resolución espacial y temporal. Los resultados son de relevancia fundamental para comprender las interacciones entre la luz y la materia y permitirán controlar los movimientos de los electrones y las reacciones químicas en un grado que antes no era factible. Estas ideas sobre la física fundamental se beneficiarán aún más.investigación sobre nuevas fuentes de radiación y en el campo de la electrónica de ondas de luz. Los investigadores publicaron recientemente sus hallazgos en la revista especializada líder ' Física de la naturaleza '. *
Los pulsos de luz ultracortos con un rango de espectro óptico tan amplio que los haces parecen blancos son de uso común hoy en día. Entre otras cosas, se usan para examinar la retina del ojo mientras que en física se emplean para controlar procesos a nivel atómico yanalizarlos en cámara lenta. En casi todas estas aplicaciones, los pulsos de láser blanco necesitan ser enfocados. Como es la forma específica de la onda de luz que determina cómo los electrones, por ejemplo, se moverán dentro de ella, es esencial saber quéel rayo láser enfocado se ve realmente en detalle.
Para comprender mejor por qué, piense en un barco en mares tormentosos. El timonel no solo tiene que saber qué tan altas y cuánto duran las olas sino que también debe vigilar las olas entrantes para saber cuándo golpearánla nave para encontrar un camino seguro hasta la cresta de la onda en un lado y hacia abajo en el otro. De la misma manera, es importante que los investigadores sepan cómo y dónde el máximo de una onda de luz golpeará electrones enun experimento o aplicación para tener una influencia específica sobre ellos. Los cambios y la propagación de las ondas de luz en un campo eléctrico tienen lugar en una escala de tiempo de unos pocos cientos de attosegundos, en otras palabras, dentro de una billonésima parte de una billonésima parte deun segundo. Hasta hace poco, no era posible medir la distribución exacta de los canales y picos de onda en el foco de un rayo láser en esta escala de tiempo.
Los investigadores de Erlangen y Jena ahora lo han logrado al enfocar los pulsos láser en una punta de metal con una nitidez nanométrica, haciendo que la punta emita electrones. Estos electrones actúan como un tipo de sensor que permite a los investigadores interpretar la forma exacta delonda de luz.
Viendo viajes ligeros
Hace casi 130 años, el físico francés Louis Georges Gouy 1854-1926 observó y describió un cambio de fase que ocurrió durante el enfoque de la luz monocromática cuando se introdujo la interferencia. Este efecto se denominó la 'fase Gouy' después de su descubridor ydurante mucho tiempo se supuso que el efecto sería el mismo en el caso de los espectros de láser blanco, que consisten en muchos colores de luz. Los resultados obtenidos en el proyecto conjunto han contribuido a nuestra comprensión del efecto, de modo que incluso cuandose trata de pulsos de luz cortos, y para mantenerse con la metáfora por el momento, ningún capitán se sorprenderá por olas inesperadas en el futuro.
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Materiales proporcionado por Universidad de Erlangen-Nuremberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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