Neue Klasse von ENZ-MaterialienKontrolle der Lichtgeschwindigkeit in Flüssigkeiten des Alltags
Forschende haben entdeckt, wie man mit Femtosekunden-Laserimpulsen die Lichtgeschwindigkeit in Alltagsflüssigkeiten wie Wasser oder Alkohol steuern kann - ein Konzept mit Potential für die optische Messtechnik und Kommunikation mit Licht.
Seite [2 von 2]
 | | | Bild 2 von 2 | | | |
Abb. 2. THz-Transienten (links) und entsprechende Impuls-Einhüllende (rechts) für unterschiedliche Ausbreitungs-Szenarien. Die blauen Kurven zeigen die THz-Propagation im Vakuum, die schwarzen Kurven die Propagation durch den unangeregten Alkohol und die roten Kurven die Propagation durch lichtangeregtes IPA mit einer Elektronen-Konzentration von 100 µM. (a) Die im Experiment gemessenen THz-Transienten. (b, c) THz-Transienten nach Anwendung eines Fourier-Filters für Frequenzen oberhalb (Hochpassfilter) und solche unterhalb (Tiefpassfilter) der Polaron-Resonanzfrequenz bei 1.5 THz. (d‑f) Einhüllende der THz-Transienten, die in Teilbildern (a‑c) gezeigt werden. Die Impulskomponenten unterhalb der Polaronresonanz [Teilbild (c)] reisen mit einer Phasengeschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit, d.h. die roten und blauen Kurven sind phasensynchron. Dieses Verhalten entspricht einer divergierenden Phasengeschwindigkeit. Entsprechend beobachtet man eine signifikante Verschiebung der Einhüllenden in Richtung früherer Zeiten, die sogar früher beginnt als die Vakuum-Einhüllende. [Teilbild 3(f)]. Die zeitliche Verbreiterung dieser Einhüllenden wird von selbstinduzierten Strömen innerhalb der Probe hevorgerufen, die wiederum elektrische THz-Felder abstrahlen. Für Frequenzen oberhalb der Polaronresonanz erscheint der THz-Impuls mit seiner Einhüllenden zu späteren Zeiten gegenüber der Transiente (Einhüllende), die durch den nichtangeregten Alkohol propagiert [Teilbild 3 (e)]. © MBI/Dr. M. Runge