Najkrótszy impuls światła w historii

Chociaż z fotonami (światłem) każdy z nas ma do czynienia bezustannie, to jednak wciąż świat nauki niewiele wie na ich temat. Poznanie ich tajemnicy pozwoli nam zbudować urządzenia, które odmienią nasze życie nie do poznania. Naukowcy z University of Central Florida postanowili więc przeprowadzić bardzo ciekawy eksperyment, w trakcie którego wygenerowali najkrótszy w historii impuls światła.

Błysk promieni rentgenowskich trwał zaledwie 53 attosekundy (10-18 sekundy). Abyście mogli uświadomić sobie, jak krótki był to impuls, to wyobraźcie sobie, że w trakcie jego trwania światło pokonało odległość zaledwie 1/1000 średnicy ludzkiego włosa.

W eksperymencie wykorzystano specjalistyczny, dostępny tylko na UCF, femtosekundowy laser o znacznej długości fali. Naukowcom udało się też pobić swój rekord z 2012 roku. Wówczas wygenerowali impuls, który trwał zaledwie 63 attosekundy.

Budowa lasera femtosekundowego. Fot. University of Central Florida.

Tym razem udało się uzyskać zakres tzw. "okna wodnego", czyli stanu, w jakim atomy węgla silnie absorbują światło, a molekuły wody tego nie czynią.

Generowanie tak krótkich impulsów światła jest niezwykle istotne z punktu widzenia najnowocześniejszych technik obrazowania w medycynie. Można bowiem obserwować w zwolnionym tempie poruszające się elektrony i atomy molekuł w żywych komórkach.

W świecie technologii odnawialnych źródeł energii będzie można udoskonalać panele fotowoltaiczne, gdyż pozwala to lepiej zrozumieć zjawisko fotosyntezy. Postępy mogą dokonać się również w lepszym poznaniu zjawisk materii i zachodzących w niej procesów w najmniejszej skali. Naukowcy liczą również na budowę superszybkich układów scalonych przyszłości, które będą tysiące razy wydajniejsze, niż obecnie stosowane.

Źródło: / Fot. University of Central Florida