Impulsi di luce della durata di un miliardesimo di miliardesimo di secondo per studiare elettroni

Il metodo creato dai ricercatori vede degli impulsi laser brillare in una particolare camera di gas per generare impulsi ad intervalli di attosecondi (credito: Department of Physics, Università della Florida Centrale)

La scienza dell’attosecondo fa un nuovo passo avanti: un team di ricercatori dell’Università della Florida Centrale descrive, in un nuovo studio apparso su Science Advances, un nuovo metodo laser per generare impulsi di luce della durata di un attosecondo onde misurare movimenti velocissimi, come ad esempio quelli degli elettroni intorno all’atomo.
Un attosecondo è un miliardesimo di miliardesimo di secondo. Questo vuol dire che misurare movimenti che percettibili solo in questo lasso di tempo permette di eseguire osservazioni pressoché dirette delle molecole alla loro scala temporale naturale.

Questo si può fare analizzando l’interazione dello stesso fascio di luce con gli elettroni nel materiale. Al contatto con gli elettroni, il fascio di luce viene distorto e misurando queste distorsioni si possono ricostruire le immagini degli elettroni stessi e del loro movimento. Ci vogliono però impulsi di luce ad intervalli estremamente brevi.
Inutile dire che un approccio del gene aiuta tantissimo per comprendere gli aspetti fondamentali dell’interazione della luce con la stessa materia e in generale della materia stessa. Purtroppo i dispositivi per generare luce a questi intervalli non sono alla portata di tutti gli scienziati.

I ricercatori hanno utilizzato una struttura laser molto complessa. Laser simili sono solo un’altra dozzina in tutto il mondo, come spiega Michael Chini, professore del Dipartimento di Fisica della UCF e autore principale dello studio.
Tuttavia gli stessi scienziati aggiungono che la configurazione che hanno utilizzato può essere usata con una varietà di laser diversi con parametri diversi, anche con laser di livello industriale.
“Il nostro lavoro è un grande passo nella direzione di rendere gli impulsi ad attosecondi più ampiamente accessibili”, spiega lo scienziato.

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