Когда свет попадает на электроны, происходит нечто очень захватывающее: они начинают двигаться, и когда они это делают, они снова излучают свет. Электрон, который очень мал, может легко следить за быстрыми колебаниями света. Однако переизлучение света занимает некоторое время, и в течение этого времени электронами можно управлять так, чтобы они испускали свет в другом направлении.
«Это означает, что мы можем управлять свойствами света, например, изменять направление, изменять длительность импульса, разделять свет или фокусировать его», — говорит Йохан Мауритссон.Поскольку он и его коллеги управляют электронами с помощью другого лазерного импульса, можно ли точно контролировать время между двумя импульсами — и устанавливать его именно так, как они хотят.«Что делает эту область исследований настолько интересной, так это то, что мы до сих пор не знаем точно, что происходит, когда свет попадает на материал. Что, например, происходит в первую очередь, когда солнечный свет падает на цветок?
Мы не знаем всех деталей, — говорит Йохан Мауритссон, исследователь в области аттосекундной науки из Лундского университета в Швеции.И все же неудивительно, что многие детали до сих пор неизвестны.
Вы не можете исследовать более короткие интервалы времени, чем время, за которое свет совершает одно колебание. Это делает невозможным использование видимого света для отслеживания динамики электронов, поскольку одно колебание занимает около 2 фемтосекунд, или 10-15 секунд.
За это время электрон облетает ядра более 13 раз. Поэтому нам нужен свет, который колеблется намного быстрее, то есть с более короткими длинами волн.
Этот метод управления светом является новым, и его еще предстоит улучшить.«Прямо сейчас мы работаем над улучшением временного разрешения с помощью различных экспериментов с XUV-светом, например, для лазеров на свободных электронах. Однако наше основное внимание уделяется развитию техники, чтобы мы могли больше узнать о взаимодействии света и электронов.
Но кто знает, через 50 лет мы все, возможно, будем использовать сверхбыструю оптику в своей повседневной жизни », — заключает Самуэль Бенгтссон, аспирант по атомной физике.