Laserstråle kan manipuleras med luft
Ljudvågor i vanlig luft används som verktyg i experiment med laser.
Ett starkt ljud bildar ett mönster av tätare och tunnare luft som fungerar som ett gittermönster och böjer laserstrålen.
Bild: Modifierad från originalfiguren i forskarartikeln av Yannick Schrödel med flera, publicerad under CC erkännande
En forskargrupp i Tyskland har gjort experiment med kraftigt ultraljud, starkare än ljudet från en jetmotor, och lyckades använda det för att få en del av en laserstråle att ändra riktning.
– Man tänker sig kanske att det ska behövas ett tätt medium, men här har de använt en gas och fått en mätbar effekt, säger Mattias Marklund, professor i fysik vid Göteborgs universitet, som har läst studien.
Laserfysikens verktygslåda innehåller bland annat komponenter som formar och styr ljus med hjälp av ljudvågor. Ljud är vågor av förtätningar och förtunningar av det medium det rör sig genom. De tätare delarna av vågen har ett annat brytningsindex än de tunnare, och det betyder att ljuset rör sig olika fort i olika delar av ljudvågmönstret. Det kan användas för att forma ljusstrålen och till exempel ändra dess riktning.
Starkt ljud förstör material
Det här brukar göras inuti ett material, som glas, och då får varken ljuset eller ljudet vara så starkt och koncentrerat att materialet förstörs.
– Det kan också ske andra effekter i materialet som modifierar ljuspulsen, säger Mattias Marklund.
De här begränsningarna tar sig forskargruppen alltså runt genom att använda en gas. Ultraljudet som forskarna utnyttjade hade en våglängd på mindre än en millimeter. En laserstråle med hög effekt lyste upp ungefär tio vågtoppar i mönstret som ljudvågen gjorde i luften. En andel av strålen gick rakt igenom medan en annan del tog en ny riktning.
Prenumerera på Forskning & Framsteg!
10 tidningsnummer om året och dagliga nyheter på fof.se med kunskap baserad på vetenskap.
