Potremmo presto avere una visione migliore del microcosmo e del mondo degli elettroni. I ricercatori della Lund University e della Louisiana State University hanno sviluppato uno strumento che consente di controllare la luce UV estrema, una luce con lunghezze d'onda molto più corte della luce visibile. Il nuovo metodo utilizza forti impulsi laser per dirigere i brevi lampi di luce.

Succede qualcosa di molto eccitante quando la luce colpisce gli elettroni:iniziano a muoversi, e quando lo fanno riemettono di nuovo la luce. L'elettrone, che è molto piccolo, può facilmente seguire le oscillazioni veloci della luce. Però, riemettere la luce richiede del tempo, e durante quel tempo gli elettroni possono essere controllati in modo che emettano la luce in una direzione diversa.

"Ciò significa che possiamo controllare le proprietà della luce, per esempio cambiare direzione, modificare la durata dell'impulso, dividere la luce o focalizzarla, "dice Johan Mauritsson.

Dal momento che lui e i suoi colleghi controllano gli elettroni con un altro impulso laser, è possibile controllare con precisione il tempo tra i due impulsi e impostarlo esattamente come vogliono che sia.

"Ciò che rende questo campo di ricerca così interessante è che ancora non sappiamo esattamente cosa succede quando la luce colpisce un materiale. Che cos'è, Per esempio, la prima cosa che succede quando la luce del sole colpisce un fiore? Non conosciamo tutti i dettagli", dice Johan Mauritsson, ricercatore nel campo della scienza degli attosecondi presso l'Università di Lund in Svezia.

Eppure non è così strano che molti dettagli siano ancora sconosciuti. Non è possibile sondare intervalli di tempo più brevi del tempo impiegato dalla luce per effettuare un'oscillazione. Ciò rende impossibile utilizzare la luce visibile per seguire la dinamica degli elettroni, poiché un'oscillazione dura circa 2 femtosecondi, o 10-15 secondi. Durante quel periodo, l'elettrone circonda i nuclei più di 13 volte. Abbiamo quindi bisogno di una luce che oscilli molto più velocemente, cioè con lunghezze d'onda più corte.

Questa tecnica per controllare la luce è nuova e c'è ancora molto da migliorare.

"In questo momento stiamo lavorando per migliorare la risoluzione temporale con vari esperimenti con la luce XUV, ad esempio per i laser a elettroni liberi. Però, il nostro obiettivo principale è sviluppare la tecnica in modo da poter imparare di più sull'interazione luce/elettrone. Ma chi lo sa, tra 50 anni potremmo tutti utilizzare l'ottica ultraveloce nella nostra vita di tutti i giorni", conclude Samuel Bengtsson, Dottorando in fisica atomica.