Instrumente einer neuen Optik: Diese Goldlinsen brechen Gamma-Strahlung vermutlich viel stärker als Silizium-Linsen, an denen Physiker die Ablenkung der energiereichen elektromagnetischen Wellen erstmals beobachteten. Die Forscher widerlegten damit eine Grundannahme der Physik und öffnen die Perspektive auf zahlreiche Anwendungen in Medizin und Materialforschung. [weniger]
Eine Grundannahme der Physik kippt: Auch extrem energiereiche Strahlung wird in geeigneten Materialien wie Silizium oder Gold abgelenkt. Ein neues Kapitel der Optik haben Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität in München und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching aufgeschlagen: Bei Experimenten mit Gammastrahlen am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble haben sie nachgewiesen, dass sich diese extrem energiereichen elektromagnetischen Wellen ähnlich wie herkömmliches Licht mit Linsen fokussieren lassen - damit haben die Forscher eine seit Jahrzehnten geltende Grundannahme der theoretischen Physik widerlegt. Ihre Entdeckung wird zahlreiche neue Anwendungen ermöglichen, etwa in der Medizin und der Materialforschung. Optische Instrumente wie Teleskope und Mikroskope beruhen auf der Brechung von Licht: Die elektromagnetischen Wellen breiten sich in einem Medium wie Glas langsamer aus als in Luft oder im Vakuum und werden darum abgelenkt - beispielsweise auf die Brennebene einer Fotokamera. Wie groß dieser Effekt ist, beschreibt der Brechungsindex, der vom Linsenmaterial und der Frequenz der Wellen abhängt: Je mehr er sich von 1 unterscheidet, desto stärker ist die Ablenkung der Lichtstrahlen. Bisher gingen die Physiker davon aus, dass sich energiereiche elektromagnetische Strahlung weit oberhalb des sichtbaren Spektrums nicht mit Linsen ablenken lässt. Sie hatten berechnet, dass der Brechungsindex in diesem Bereich des Spektrums für alle Materialien fast genau 1 beträgt.
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