Физиците филтрираха светлината през фуния

Новото микроскопично устройство играе ролята на фуния за светлина, като не само концентрира потока, но и променя честотата му.

Фунията в този случай не е просто механична аналогия. Група учени от Южна Корея, Германия и САЩ всъщност са построили кух сребърен конус. Този конус, дълъг няколко микрометра, беше пълен с ксенон.

По време на експеримента импулси на инфрачервено лъчение навлизат в него от широката страна на фунията. Електромагнитните сили от светлинните вълни произвеждат вълни с електронна плътност (повърхностни плазмонни поляритони) в повърхностния слой на метала, които са взети да текат към тесния край на фунията, като едновременно се концентрират.

Усилените поляритони от своя страна образуват много мощни полета във фунията, няколкостотин пъти по-силни от полетата в падаща инфрачервена светлина. В резултат на това електроните бяха откъснати от ксеноновите атоми и върнати към тях отново, като същевременно генерираха мощни ултравиолетови импулси.

Ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната до 20 nm излиза от тесния край на фунията, който също служи като бариера за инфрачервените вълни, тъй като диаметърът на изходния отвор на сребърния конус е 100 nm, а дължината на първоначалното IR излъчване беше 800 nm.

Според PhysOrg.com, на изхода на тяхната настройка, физиците са получавали ултравиолетови импулси с продължителност само няколко фемтосекунди всеки (фемто - 10 -15) с много висока честота на повторение - 75 милиона пъти в секунда.

Авторите на експеримента предполагат, че тези фемтосекундни факели са всъщност пакети от импулси с продължителност в атосекунди (атто - 10 -18).

Заедно с високата честота на повторение, това свойство на радиацията, генерирана от фунията, отваря привлекателни перспективи за физически изследвания. Учените казват, че източник на светлина с такива екстремни параметри ще бъде полезен при изучаване на динамиката на електроните в атомите и молекулите. В този случай ултравиолетовата светлина ще играе ролята на субатомна светкавица, помагайки да се спре „неуловимият момент“.