Freitag, 19. August 2011
Negativer Brechungsindex bei Metallen
klauslange,15:39h
Was msn zuvor als nicht möglich gelehrt bekam, wurde nun nachgewiesen: Metalle können einen negativen Brechungsindex für Licht aufweisen - wenn man sie mit einem Magnetfeld umgibt, wie Scinexx berichtet: hier.
„Die Brechungszahl gibt an, wie stark das Licht abgelenkt wird. Typischerweise liegt sie bei 1 – wie im Vakuum oder Luft - oder darüber – wie in meisten transparenten Substanzen“, erklärt Andrei Pimenov von der Technischen Universität Wien. Schon seit Jahren werde spekuliert, welche neuen Eigenschaften Materialien haben könnten, deren Brechungszahl negativ ist. Beim Übergang in ein solches Material würde das Licht gewissermaßen den Rückwärtsgang einlegen und genau andersherum gebrochen werden, als das normalerweise geschieht.
Mikrowellen imm Magnetfeld
Die Forscher erreichten diesen Effekt nun erstmals auch bei einem Metall - mit einem scheinbar einfachen Trick: „Wir setzen das Metall einem starken Magnetfeld aus und bestrahlen es mit Licht“, sagt Pimenov. Als Licht nutzten die Forscher dabei Mikrowellen einer bestimmten Wellenlänge. Das Magnetfeld versetzt die Atome der Metallfolie in winzige Schwingungen. Dieser Effekt sorgt dafür, dass das Licht innerhalb des Metalls in die Gegenrichtung abgelenkt wird- als wäre im Inneren des Metalls ein Spiegel eingebaut.
Bisher war ein solcher Effekt nur von sogenannten Metamaterialien bekannt. Diese Stoffe bestehen aus speziellen Mikrostrukturen, die in der Natur nicht vorkommen. Sie müssen daher relativ aufwändig im Labor hergestellt werden. Aus diesen Metamaterialien lassen sich beispielsweise hochauflösende Linsen konstruieren. Metalle könnten die Herstellung und Anwendung dieser Linsen aber vereinfachen, sagt der Forscher.
„Die Brechungszahl gibt an, wie stark das Licht abgelenkt wird. Typischerweise liegt sie bei 1 – wie im Vakuum oder Luft - oder darüber – wie in meisten transparenten Substanzen“, erklärt Andrei Pimenov von der Technischen Universität Wien. Schon seit Jahren werde spekuliert, welche neuen Eigenschaften Materialien haben könnten, deren Brechungszahl negativ ist. Beim Übergang in ein solches Material würde das Licht gewissermaßen den Rückwärtsgang einlegen und genau andersherum gebrochen werden, als das normalerweise geschieht.
Mikrowellen imm Magnetfeld
Die Forscher erreichten diesen Effekt nun erstmals auch bei einem Metall - mit einem scheinbar einfachen Trick: „Wir setzen das Metall einem starken Magnetfeld aus und bestrahlen es mit Licht“, sagt Pimenov. Als Licht nutzten die Forscher dabei Mikrowellen einer bestimmten Wellenlänge. Das Magnetfeld versetzt die Atome der Metallfolie in winzige Schwingungen. Dieser Effekt sorgt dafür, dass das Licht innerhalb des Metalls in die Gegenrichtung abgelenkt wird- als wäre im Inneren des Metalls ein Spiegel eingebaut.
Bisher war ein solcher Effekt nur von sogenannten Metamaterialien bekannt. Diese Stoffe bestehen aus speziellen Mikrostrukturen, die in der Natur nicht vorkommen. Sie müssen daher relativ aufwändig im Labor hergestellt werden. Aus diesen Metamaterialien lassen sich beispielsweise hochauflösende Linsen konstruieren. Metalle könnten die Herstellung und Anwendung dieser Linsen aber vereinfachen, sagt der Forscher.
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