Gellért, Mercédesz
12 °C
16 °C

Csapdába ejtették a szivárványt

2009.11.27. 11:50
Egy brit kutató két éve találta ki, miként lehetne a fényt foglyul ejteni. Elképzelését most a gyakorlatban is megvalósították.

Az optikai alapon működő számítástechnikai megoldásokkal nagy sikereket értek el a mérnökök az elmúlt évtizedekben. Fénnyel gyorsan és hatékonyan lehet információt továbbítani, ugyanakkor a fényinformáció előállítása elektromos jelekből, illetve a fényinformáció visszaalakítása elektromos jelekké már lassabb folyamat. A kutatók ezért régóta próbálnak olyan megoldást találni, aminek segítségével közvetlenül a fényinformációval lehetne dolgozni, ez viszont problémás, mert a fényt meg kell állítani, illetve tárolni.

Ortwin Hess, az angliai Guildfordban található Surrey Egyetem kutatója kollégáival 2007-ben javasolt egy megoldást: egy fokozatosan elszűkülő hullámvezető berendezést. Hess elképzelése szerint ahogy a hullámvezető szűkül, a fény komponensei bizonyos pontokon megállnak, mert egy adott hullámhosszú fénykomponens nem fér át a hullámhosszánál szűkebb helyen.

Mivel a fény egyes komponensei más hullámhosszúak, ez nem ugyanott történne meg, olyan hatást keltve, mintha a szerkezet a szivárványt ejtené csapdába. A kutató úgy vélte, a berendezésben a fényt élesen megtörő metaanyagokat kellene használni. Ötletének működőképességét matematikai modellek is alátámasztották.

szivarvany1

A Baltimore-i Egyetem kutatója, Vera Smolyaninova most sikerrel megvalósította brit kollégája elképzelését, legalábbis ami az elméleti működést illeti – írja a New Scientist. A kutatónő munkatársaival 4,5 milliméter átmérőjű, enyhén domború lencsét használt, aminek az egyik felét 30 nanométer vastag aranyfilmmel vonták be. A lencsét aranyozott felével lehelyezték egy sima üveglapra, amit szintén aranyfilm borított. A lencse alja és az üveglap közötti rés így egy elszűkülő hullámvezetőként viselkedett.

szivarvany2

Amikor egy több hullámhosszú fényből összeálló lézerrel bevilágítottak a résbe, a szerkezet belsejében előállt a csapdába esett szivárvány. Igaz, nagyon apró, csak mikroszkóppal kivehető szivárványról van szó. A képen látszik, hogy a rövidebb hullámhosszú zöld fényt a hullámvezető beljebb ejtette csapdába, mint a nagyobb hullámhosszú vörös fényt.

Hess el volt ragadtatva az amerikai kutatók sikerétől. Örült annak, hogy látta a gyakorlatban működni az elképzelését, és nagyon elegánsnak nevezte a lencsés megoldást.