Drita më e ndritur që është bërë ndonjëherë

835

Fizikantët nga Universiti i Nebraskës – Lincoln po shohin një fenomen të përditshëm për sa i përket dritës.
Duke e përqëndruar dritën e lazerit në një shkëlqim 1 miliard herë më të madh se sipërfaqja e diellit – drita më e ndritshme e prodhuard ndonjëherë në Tokë – fizikantët kanë vërejtur ndryshime në një bashkëveprim vizual që mundëson ndriçimin midis dritës dhe materies.

Këto ndryshime dhanë impulse unike me rreze X me potencial për të gjeneruar imazhe me rezolucion jashtëzakonisht të lartë të dobishme për t’u përdorur për qëllime mejekësore, inxhinierike,shkencore dhe të sigurisë. Hulumtimet e realizuara të ekipit, të detajuara më 26 qershor në revistën Nature Photonics, gjithashtu ky zbulim duhet të ndihmojë për të informuar eksperimentet e ardhshme duke përfshijnë edhe lazera me intensitet të lartë.

Donald Umstadter dhe kolegët e tij në Laboratorinë “Extreme Light” të Universitetit gjuajtën lazerin e tyre Diocles në elektronet e heliumit për të matur se si fotonet e lazerit nga një goditje të vetme në elektron i shpërndajnë grimcat dhe valët e dritës.
Nën kushte tipike, si kur drita nga llamba ose dielli godet një sipërfaqe, ky fenomen i shpërndarjes e bën vizionin të mundur. Por një elektron – grimca e ngarkuar negativisht në atome, që formojnë materie- normalisht shpërndan vetëm një fotón të dritës në një kohë. Dhe një elektron mesatar rrallë gëzon edhe atë privilegj, tha Umstadter, duke u goditur vetëm një herë në katër muaj apo më shumë.

Ndonëse eksperimentet e mëparshme me bazë lazer kishin shpërndarë disa fotone nga i njëjti elektron, ekipi i Umstadter arriti të shpërndanë afër 1000 fotone njëkohësisht. Në një intensitet ultra të lartë të prodhuara nga lazeri, të dy fotonet dhe elektroni sollën shumë ndryshime se zakonisht.
“Kur e kemi këtë dritë të paimagjinueshme, del se shpërndarja (një gjë fundamentale që bën gjithçka të dukshme) ndryshon rrënjësisht në natyrë” tha Umstadter, Leland dhe Dorothy Olson, profesor i fizikës dhe astronomisë.

Një fotón nga drita standarde zakonisht shpërndahet në të njëjtin kënd dhe energji, që paraqitet para goditjes së elektronit, pavarësisht se sa e ndritshme mund të jetë drita e tij. Megjithatë, ekipi Umstadter zbuloi se, mbi një prag të caktuar, shkëlqimi i lazerit ndryshoi këndin,formën dhe gjatësinë e valës së asaj drite të shpërndarë.
“Pra, është sikur gjërat të shfaqen ndryshe përderisa ju e rrisni ndriçimin e dritës, që nuk është diçka që ju normalisht do t’a përjetonit,” tha Umstadter. “(Një objekt) normalisht bëhet më i ndritshëm, por nga ana tjetër, ai duket njëjtë ashtu siç ishte me një nivel më të ulët të dritës. Por këtu, drita ndryshon pamjen e objektit. Drita vjen në kënde të ndryshme, me ngjyra të ndryshme, varësisht se sa e ndritshme është ajo.”

Rezultate të mahnitshme.

Ky fenomen doli pjesërishtë nga një ndryshim në elektron, i cili braktisi lëvizjen e tij të zakoshme lart dhe poshtë në favor të figurës 8 si formë e fluturimit. Siç do të ndodhte në kushte normale, elektroni gjithashtu do ta nxirrte fotónin e vet, i cili u shkëput nga energjia e fotoneve hyrëse. Por studiuesit zbuluan se fotoni i nxjerur absorboi energjinë kolektive të të gjithë fotoneve të shpërndara, duke i dhënë asaj energjinë dhe gjatësinë e valës së një rreze X.

Vetitë unike të asaj rreze X mund të aplikohen në mënyra të shumta, tha Umstadter.
Gama e saj ekstreme, por e ngushtë e energjisë, e kombinuar me kohëzgjatjen e jashtëzakonshme të saj, mund të ndihmojë në gjenerimin e imazheve tre-dimensionale në shkallën nanoskopike duke reduktuar dozën e nevojshme për t’i prodhuar ato.

Këto cilësi mund ta kualifikojnë atë për t’i sulmuar tumoret ose mikrofrakturat që pengojnë rrezet X konvencionale, hartën e peisazheve molekulare të materialeve nanoskopike që tani gjetën rrugën e tyre në teknologjinë gjysëmpërçuese, ose zbulojnë kërcënime gjithnjë e më të sofistikuara në pikat e kontrollit të sigurisë.
Fizikantë atomik dhe molekular gjithashtu mund ta përdorin rrezen X si një formë të kamerës ultra të shpejtë për të kapur fotografitë e lëvizjeve të elektroneve ose reagimet kimike.
Si vetë fizikantët, Umstadter dhe kolegët e tij gjithashtu shprehën ngallëzim për implikimet shkencore të eksperimentit të tyre. Duke krijuar një marrëdhënie midis shkëlqimit të lazerit dhe vetive të dritës së saj të shpërndarë, ekipi konfirmoi një metodë të propozuar së fundmi pë matjen e intesitetit të pikës së lazerit. Studimi gjithashtu mbështeti disa hipoteza të gjata që kufizimiet teknologjike i kishin mbajtur peng fizikantët nga testimi direkt.

“Kishte shumë teori, për shumë vite, që kurrë nuk ishin testuar në labarator, sepse kurrë nuk kemi pasur burim të ndritshëm të mjaftueshëm për të bërë eksperimentin”, tha Umstadter.
“Kishte parashikime të ndryshme për atë që do të ndodhte dhe ne kemi konfirmuar disa prej këtyre parashikimeve. Kjo është pjesë e asaj që ne e quajmë elektrodinamikë. Ka tekste shkollore për elektrodinamikën klasike që i mësojnë të gjithë fizikantët. Pra, kjo, në njëfarë kuptimi ishte me të vërtetë një eksperiment i teksteve shkollore”.

 

Përgatiti dhe përshtati:

WWW.STUDENTET.MK

Comments are closed.