Med ett nytt sätt att kontrollera extremt snabba laserpulser är det möjligt att följa hur elektroner börjar svänga, röra sig och hoppa runt när ljuset träffar dem. Resultaten från forskningen vid LTH och Louisiana State University i USA kan bland annat leda till att dagens frielektronlasrar kan ta snabbare och därmed skarpare fotografier.
När det är helt mörkt är elektronen koncentrerad till sin kärna. Men när ljus träffar elektronen börjar den röra sig och följa ljusets svängningar.
– Det som gör det så intressant är att vi faktiskt inte vet precis vad som händer när ljus träffar en elektron. Vad är till exempel det första som sker när solens strålar träffar en blomma? Det vet vi inte riktigt! säger Johan Mauritsson, forskare i attofysik vid LTH.
Det är inte så konstigt att vi inte vet hur det ser ut. För det första går det inte att se kortare tidsintervall än tiden som det tar för ljuset man tittar med att svänga en gång.
Att då använda vanligt, synligt ljus för titta på elektroner fungerar helt enkelt inte: För synligt ljus tar en svängning ungefär två femtosekunder. På den tiden hinner elektronen snurra mer än 13 varv runt sin kärna. Det behövs alltså ljus som svänger mycket fortare, det vill säga med mycket kortare våglängd.
Tillsammans med ett antal kollegor har Johan Mauritsson utvecklat ett verktyg som gör det möjligt att kontrollera extremt ultraviolett ljus, som svänger mycket snabbare än synligt ljus. Vilket gör det möjligt att kontrollera och följa elektroner med hög tidsprecision.
När ljus träffar elektronerna börjar elektronerna röra på sig och när de rör sig skickar de ut ljuset igen. Elektronen, som är liten och lätt, hänger enkelt med i de snabba svängningarna hos ljuset. Då det tar en liten stund innan elektronerna skickar ut ljuset finns tid att ”be” dem skicka ut det på något annat sätt.
– Det här gör att vi kan styra ljusets egenskaper, till exempel ändra dess riktning, ändra hur långa pulserna är, dela upp ljuset och skicka det i olika riktningar eller fokusera det, säger Johan Mauritsson.
Läs mer: http://www.lu.se/article/elektroner-styr-ljusblixtar-och-visar-vagen-till-mikrokosmos
