Cuando hablas en voz baja en una de las galerías de la catedral de San Pablo, el sonido corre tan fácilmente alrededor de la cúpula que los visitantes en cualquier parte de su circunferencia pueden escucharlo. Este sorprendente fenómeno se ha denominado efecto de 'galería susurrante' y variantes deaparece en muchos escenarios donde una onda puede viajar casi perfectamente alrededor de una estructura. Investigadores de la Universidad de Gotinga ahora han aprovechado el efecto para controlar el haz de un microscopio electrónico por la luz. Los resultados fueron publicados en Naturaleza .
En sus experimentos, el equipo del Dr. Ofer Kfir y el Profesor Claus Ropers iluminaron pequeñas esferas de vidrio con un láser, atrapando la luz en el llamado 'modo de galería de susurro óptico'. Similar al ejemplo acústico, la onda de luz viajaalrededor de estas esferas casi sin amortiguación. En su microscopio electrónico, los investigadores luego pasaron un haz de electrones cerca del borde de la esfera. Al medir la distribución de las velocidades de los electrones, descubrieron que los electrones y el campo de luz habían intercambiado grandes cantidades deenergía.
Según el primer autor Kfir, la fuerza de la interacción surge de dos contribuciones: "Primero, el efecto de galería susurrante nos permite almacenar luz y usar el tiempo para construir una onda más fuerte. Segundo, los electrones corren a la misma velocidadcomo la onda de luz en la esfera de cristal ". Explica:" Piense en un surfista que coincida con la velocidad de la onda para utilizar mejor su energía ". En el estudio, los físicos observaron que los electrones individuales se habían recogido o regaladola energía de cientos de fotones, las partículas elementales del campo de luz.
Además del interés fundamental en este fenómeno, los investigadores creen que sus hallazgos tienen una relevancia futura considerable. "Investigamos formas en que la luz puede agregar funcionalidad a la microscopía electrónica", dice Ropers de la Facultad de Física, el líder del equipo yDirector del Instituto Max Planck de Química Biofísica. "Ahora podemos usar la luz para dirigir el haz de electrones en el espacio y el tiempo. Mejorar el acoplamiento de electrones y fotones libres puede conducir a tecnologías cuánticas completamente nuevas para la detección y microscopía a nanoescala.estamos seguros de que el presente trabajo es un paso importante en esta dirección "
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Materiales proporcionado por Universidad de Gotinga . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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