​​​​​Polarisations-Rekord am Röntgenlaser
#Physik #Technik #Laser #Licht #Polarisation #polarisiert #Röntgenlaser #Strahlung #Vakuumdoppelbrechung #XFEL

Gleichgerichtete Schwingungen: Physikern ist es gelungen, polarisierte Röntgenstrahlen mit der höchsten je erreichten Reinheit zu erzeugen․ Die Photonen im XFEL-Röntgenlaser schwingen dadurch fast alle in der gleichen Richtung․ Die Abweichung von der gewünschten Polarisation liegt bei nur noch 80 Billionsteln Photonen – Weltrekord․ Diese Reinheit könnte erstmals den Nachweis der Vakuumdoppelbrechung ermöglichen, einer lange vorhergesagten,․․․

​​​​​Laserstrahlen zur Interaktion gebracht
#Physik #Elektron #Laserstrahlen #Licht #nichtlineareOptik #Photonen #Wechselwirkung #WEllenmischung

Lichtstrahlen reagieren normalerweise nicht aufeinander – es sei denn, man kreuzt sie in speziellen Kristallen․ Damit ist es nun Forschenden gelungen, Infrarot- und Röntgenstrahlen zu einer neuartigen Wechselwirkung zu bringen․ Dabei übertragen zwei Infrarot-Photonen ihre Energie auf ein Röntgenphoton und lösen dabei einen sonst „verbotenen“ Elektronensprung im kristallinen Material aus․ Dieser „Vier-Wellen-Mischprozess“ bietet neue Einblicke․․․

​​​​​Physiker konstruieren neuartige Lichtfalle
#Physik #AndersonLokalisierung #Licht #Lichtfalle #Photonik #Wellen #Wellenausbreitung

Gefesseltes Licht: Physiker haben Licht mithilfe einer neuartigen Falle festgehalten – und dabei einen noch nie experimentell nachgewiesenen physikalischen Effekt demonstriert․ Bei diesem hemmt eine spezielle Struktur die Wellenausbreitung, obwohl das Spektrum des Lichts außerhalb der spektralen Größenordnung des Störmusters liegt․ Ob eine Lichtfessel durch die sogenannte Anderson-Lokalisierung bei einer solchen Kombination überhaupt möglich ist,․․․

​​​​​Ein Möbiusband aus Licht
#Physik #Drehimpuls #Flüstergalerie #Licht #Lichtwelle #Möbiusband #Phase #Photonik #photonisch #Wellenleiter

Verdrehtes Licht: Physiker haben einen Lichtstrahl zu einem Möbiusband verformt – einem verdrehten Band mit ineinander übergehenden Seiten․ Möglich wurde dies durch eine Art „Flüstergalerie“ für Licht․ Sie besteht aus einem ringförmigen Wellenleiter, in dem eine ungerade Zahl winziger Noppen auf der Innenseite die Lichtwellen dreht und abbremst․ Diese neue Möglichkeit der Lichtmanipulation könnte für․․․

​​​​​Entdeckung im Möbiusband aus Licht
#Physik #Licht #Möbiusband #Optik #Phase #Photonik #Polarisation #Resonanz #Wellenleiter

Verdrehtes Licht: Physiker haben einen bisher nur theoretisch vorhergesagten Effekt in einem optischen Möbiusband nachgewiesen – einem in sich verdrehten Ring aus Licht․ Durch Resonanzeffekte entsteht demnach in einem solchen Möbiusband eine zusätzliche Wellenphase, die sogenannte Berry-Phase, begleitet von einer elliptischen Polarisation des Lichts․ Wie das Team herausfand, lassen sich diese Eigenheiten gezielt beeinflussen, was․․․

​​​​​Neuartige „Rauchringe“ aus Licht
#Physik #Hopfion #Laser #Licht #Lichtring #Photonik #Soliton #topologisch #Torus

Manipuliertes Licht: Physiker haben neuartige 3D-Strukturen aus Licht erzeugt – photonische Hopfionen․ Dabei handelt es sich um topologische Gebilde, in denen das Licht eine Art Doughnut oder Rauchring bildet․ Das Team beschreibt die frei im Laserstrahl schwebenden Ringe als dreidimensionale photonische Variante von Skyrmionen – exotischen Magnetwirbeln in Feststoffen․ Die kontrolliert formbaren Hopfionen aus Licht․․․

​​​​​Licht mit negativer absoluter Temperatur
#Physik #BoltzmannVerteilung #Gasgesetz #Licht #Lichtpulse #Photonen #Photonengas #Photonik

Es klingt paradox, ist aber physikalisch solide: Physiker haben Licht so manipuliert, dass es sich wie ein Gas bei negativer absoluter Temperatur verhält․ Diese herrscht nach der Boltzmann-Verteilung dann, wenn die Mehrheit der Teilchen maximale Energiezustände einnehmen․ Das Teilchenensemble ist damit heißer als heiß und die eigentlich unendliche Temperaturskala springt auf negative Werte․ Das klingt․․․

​​​​​Doppelspalt-Experiment in der Zeit
#Physik #DoppelschlitzExperiment #Doppelspalt #Interferenz #Licht #WelleTeilchenDualismus #WellenInterferenz

In Zeit statt Raum: Physiker haben das berühmte Doppelspalt-Experiment erstmals mit zeitlichen statt räumlichen „Schlitzen“ durchgeführt․ Die Öffnungen in der Blende liegen dabei nicht nebeneinander, sondern folgen in ultrakurzem zeitlichem Abstand aufeinander․ Dies bewirkt, dass sich die Frequenzen des Lichtstrahls aufspreizen und miteinander interagieren․ Dadurch entstehen Interferenzen im Farbspektrum statt in der räumlichen Position der․․․

​​​​​Graphen macht Terahertz-Wellen zu Licht
#Physik #Technik #6G #Datenübertragung #Frequenzwandler #Glasfaser #Graphen #Licht #Lichtpuls #Mobilfunk #TElekommunikation #Terahertz

Helfer für die Telekommunikation: Das „Wundermaterial“ Graphen könnte den Datentransfer von kabellosen 6G-Signalen auf lichtbasierte Glasfaserleitungen erleichtern․ Denn Graphennetze wandeln die hochfrequenten Terahertzsignale künftiger Mobilfunknetze effizient in sichtbares Licht um, wie nun ein Experiment belegt․ Diese Konvertierung ist zudem ultraschnell und präzise justierbar․ Das eröffnet neue Möglichkeiten für Telekomunikation, Sensoren und Bildgebungsverfahren․ Die zwischen Infrarot․․․

​​​​​Atome können doch zwei Photonen gleichzeitig emittieren
#Physik #Anregung #Atom #Fluoreszenz #Licht #Photonen #Photonenemission #Photonenpaar

Neue Sicht auf Licht-Materie-Wechselwirkung: Entgegen gängiger Annahme können angeregte Atome beim Fluoreszieren mehr als nur ein Photon auf einmal abgeben, wie ein Experiment belegt․ Dieses wies erstmals Paare gleichzeitig emittierter Lichtteilchen bei einem fluoreszierenden Atom nach․ Dies wirft ein buchstäblich neues Licht auf diese Reaktion von Atomen auf Laserlicht und könnte praktischen Nutzen für die․․․

​​​​​Wellenleiter ist „dünner als das Licht“
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Manipuliertes Licht: Physiker haben einen neuartigen zweidimensionalen Lichtleiter entwickelt – er ist dünner als der Photonenstrahl, den er manipuliert․ Möglich wird dies durch eine nur drei Atome dünne Schicht aus kristallinem Molybdän-Disulfid, die das Licht an ihrer Oberfläche „festhält“ und ungerichtetes Abstrahlen verhindert․ Dadurch werden Photonen leichter steuerbar und trotzdem effizient weitergeleitet․ Solche zweidimensionalen Lichtleiter․․․

​​​​​350 Jahre altes Mechanik-Theorem klärt Lichtverhalten
#Physik #Huygens #Licht #Optik #Pendel #Polarisation #Verschränkung #Wellentheorie

Mechanik trifft Quanten: Vor 350 Jahren stellte der Physiker Christiaan Huygens ein Theorem auf, das die Bewegung von Pendeln erklärte․ Jetzt haben Physiker dieses Theorem genutzt, um eine Eigenheit in der Quantennatur des Lichts aufzudecken․ Demnach sind Polarisation und Verschränkung einer Lichtwelle über eine bestimmte Formel miteinander verknüpft – wenn das eine ansteigt, sinkt das․․․