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    La naturaleza ondulatoria de la luz en cámara superlenta

    Los físicos de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) y la Friedrich Schiller University Jena (FSU) han logrado un salto cuántico en la investigación de la luz. Han logrado capturar el comportamiento de pulsos láser extremadamente cortos durante el enfoque mediante una resolución espacial y temporal muy alta. Los resultados son de fundamental relevancia para comprender las interacciones entre la luz y la materia y permitirán controlar los movimientos de los electrones y las reacciones químicas en una medida que antes no era factible. Estos conocimientos sobre la física fundamental beneficiarán especialmente la investigación adicional sobre nuevas fuentes de radiación y en el campo de la electrónica de ondas de luz. Los investigadores publicaron recientemente sus hallazgos en la principal revista especializada Física de la naturaleza .

    Los pulsos de luz ultracortos con un rango de espectro óptico tan amplio que los rayos parecen blancos son de uso común en la actualidad. Entre otras cosas, se utilizan para examinar la retina del ojo, mientras que en física se emplean para controlar procesos a nivel atómico y analizarlos en cámara lenta. En casi todas estas aplicaciones, es necesario enfocar los pulsos de láser blanco. Como es la forma específica de la onda de luz la que determina cómo los electrones, por ejemplo, se moverá dentro de ella, es fundamental conocer en detalle cómo se ve realmente el rayo láser enfocado.

    Para comprender mejor por qué, Piense en un barco en mares tormentosos. El timonel no solo debe saber qué tan alto y largo son las olas, sino que también debe estar atento a las olas entrantes para saber cuándo golpearán el barco para encontrar un camino seguro hasta la cresta de la ola en un lado y hacia abajo en el otro. Del mismo modo, Es importante que los investigadores sepan cómo y dónde chocará el máximo de una onda de luz con los electrones en un experimento o aplicación para tener una influencia específica sobre ellos. Los cambios y la propagación de las ondas de luz en un campo eléctrico tienen lugar en una escala de tiempo de unos pocos cientos de attosegundos; en otras palabras, dentro de una mil millonésima de mil millonésima de segundo. Hasta hace poco, no fue posible medir la distribución exacta de los valles y picos de las ondas en el foco de un rayo láser en esta escala de tiempo.

    Los investigadores de Erlangen y Jena ahora han logrado esto al enfocar pulsos de láser en una punta de metal afilada a un nanómetro, haciendo que la punta emita electrones. Estos electrones actúan como una especie de sensor que permite a los investigadores interpretar la forma exacta de la onda de luz.

    Viendo viajes ligeros

    Hace casi 130 años, el físico francés Louis Georges Gouy (1854-1926) observó y describió un cambio de fase que se produjo durante el enfoque de la luz monocromática cuando se introdujo la interferencia. Este efecto se denominó 'fase Gouy' en honor a su descubridor y durante mucho tiempo se asumió que el efecto sería el mismo en el caso de los espectros de láser blanco. que constan de muchos colores de luz. Los resultados obtenidos en el proyecto conjunto se han sumado a nuestra comprensión del efecto, de modo que incluso cuando se trata de pulsos de luz breves, y para seguir con la metáfora por el momento, ningún capitán será tomado por sorpresa por olas inesperadas en el futuro.

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