• vom 03.09.2018, 17:00 Uhr

Natur


Physik

Forscher erzeugten Quanten-Lichtblitze mit Diamanten




  • Artikel
  • Lesenswert (3)
  • Drucken
  • Leserbrief






    Wien. Sogenannte Superradianz, ein Quanteneffekt, bei dem mehrere Atome gleichzeitig einen intensiven Lichtblitz erzeugen, ist experimentell schwer zu realisieren. Unter Verwendung eines speziell präparierten künstlichen Diamanten ist Physikern der Technischen Universität Wien nun jedoch der Nachweis gelungen.

    Seit über 50 Jahren gibt es theoretische Voraussagen für den Effekt: Befinden sich mehrere energetisch angeregte Atome nahe genug zueinander, können sie im selben Moment überschüssige Energie in Form eines kurzen Strahlungsblitzes abgeben. Dabei müssen sich aber alle Atome in einem Bereich befinden, der kleiner ist als die Wellenlänge der emittierten Strahlung. Bei sichtbarem Licht wären das 100 Nanometer, ein Zehntausendstel eines Millimeters.


    Grundprinzip Laser
    "Wenn die Atome so nahe liegen, beeinflussen sie sich jedoch gegenseitig und verhindern das Auftreten der Superradianz", sagt der Leiter der Forschungsgruppe, Johannes Majer vom Atominstitut der TU Wien. Einen Ausweg bieten künstliche Diamanten, in die winzige Defekte, sogenannte Fehlstellen, eingebaut sind. Diese sind wie Atome, deren Elektronen Zustände unterschiedlicher Energie einnehmen können. Nur dass sie diese nicht als Licht, sondern in Form von Mikrowellen abgeben.

    Sendet eine Fehlstelle spontan ein Mikrowellen-Photon aus, beeinflusst sie alle anderen Fehlstellen im Kristall und löst den Lichtblitz aus. Das erfolgt in etwa nach demselben Grundprinzip wie in einem Laser, wo ein Photon auf ein angeregtes Atom trifft und dieses zur Emission eines weiteren stimuliert. Im Gegensatz zum Laser, wo viele Photonen nötig sind, um neue Atome anzuregen, löst bei der Superradianz ein einziges Photon den gesamten Lichtblitz aus. Ob sich das Licht in seiner Grundstruktur von dem eines herkömmlichen Lasers unterscheidet, ist die Frage für weitere Experimente.




    Leserkommentare




    Mit dem Absenden des Kommentars erkennen Sie unsere Online-Nutzungsbedingungen an.


    captcha Absenden

    * Pflichtfelder (E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht)


    Dokumenten Information
    Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
    Dokument erstellt am 2018-09-03 17:17:54


    Beliebte Inhalte

    Meistgelesen
    1. Wenn der Computer macht, was er will
    2. Cholesterin lüftet Geheimnis
    3. "Gesteigerte Augenblicke"
    4. Ötzi hatte hochentwickelte Krankenfürsorge
    5. "Jede Haut ist wie ein Buch"
    Meistkommentiert
    1. Tauende Böden
    2. Cholesterin lüftet Geheimnis
    3. Wenn der Computer macht, was er will
    4. Wie wir zwischen Sprachen wechseln
    5. Endlose Gier

    Werbung





    Werbung