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Optik: Kürzester Laserblitz

Mit nur 1,6 Femtosekunden Dauer oder umgerechnet dem 0,8fachen der Wellenlänge haben Stephen Harris und seine Kollegen an der Stanford University einen Laserblitz ausgesandt, der nicht einmal eine volle Schwingung des elektromagnetischen Feldes lang war.

Der Versuchsaufbau für diesen Weltrekord war relativ kompliziert, da kein konventioneller Laser zu derartig kurzen Pulsen fähig ist. Daher lenkten die Forscher die Strahlen eines YAG- und eines Ti:Saphir-Lasers in eine Zelle mit Deuteriumgas. Die Vibrationsübergänge im Gas erzeugen weitere genau definierte Schwingungen, deren Frequenzen vom ultravioletten bis in den infraroten Bereich des Spektrums reichen. Sieben dieser so genannten Seitenbänder wurden ausgewählt, durch einen Modulator geschickt und miteinander kombiniert. Wenn die Phasen der einzelnen Seitenbänder dabei gleich waren, entstanden Pulsfolgen, deren einzelne Elemente nur 1,6 Femtosekunden (1,6 * 10-15 oder ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde) andauerten und durch Pausen von elf Femtosekunden getrennt waren.

Mit dem ultrakurzen Licht lassen sich Vorgänge beobachten, die extrem schnell ablaufen. Wie bei einer Hochgeschwindigkeitskamera könnte eine entsprechende Apparatur die Abläufe in einzelne Momentaufnahmen zerlegen. Heraus kämen zwar keine Standfotos, aber aus dem Zahlenmaterial könnten Wissenschaftler beispielsweise die Stufen von Molekülbewegungen interpretieren.

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