Nobelova cena za fyziku 2018 patrí objaviteľom v oblasti laserovej fyziky

25. okt. 2018 • Fyzikálne vedy

Nobelova cena za fyziku 2018 patrí objaviteľom v oblasti laserovej fyziky

Kráľovská švédska akadémia vied (The Royal Swedish Academy of Sciences) vyberala laureátov na Nobelovu cenu za fyziku 2018 v oblasti laserovej fyziky. Polovicu ceny získal americký fyzik Arthur Ashkin za vynález optickej pinzety, druhú polovicu udelili francúzskemu fyzikovi Gérardovi Mourou a kanadskej fyzičke Donne Strickland za technológiu zosilnenia ultrakrátkych laserových pulzov.

„Vyhlásené vynálezy v tomto roku priniesli revolúciu v laserovej fyzike a objavené pokročilé nástroje otvárajú nepreskúmané oblasti výskumu a množstvo priemyselných, lekárskych a vedeckých aplikácií svetla,“ uviedol RNDr. Dušan Chorvát, PhD. z Medzinárodného laserového centra.

Arthur Ashkin vynašiel podľa neho optickú pinzetu, ktorá pôsobením svetla dokáže zachytiť malé predmety, molekuly, vírusy alebo živé bunky. Pomocou tlaku svetla, spôsobeného zmenou hybnosti na predmetoch s meniacim sa indexom lomu sa mu podarilo rozpohybovať fyzické objekty. Pri sústredení svetla pomocou objektívu s vysokou apertúrou pôsobí na malé častice sila, ktorá ich tlačí smerom k stredu lúča (fokusu) a drží ich tam. Veľký prielom prišiel v roku 1987, keď Ashkin použil pinzetu na zachytenie živých baktérií bez toho, aby sa poškodili. Optické pinzety sa v súčasnosti široko používajú na sledovanie rôznych aspektov mechanizmu života, napr. pri skúmaní mechanických vlastností DNA a makromolekúl, v mikrofluidike a triedení buniek, či ultracitlivej diagnostike.

Ilustračné foto: laser; Pixabay.com /422737/

Gérard Mourou a Donna Strickland pripravili cestu k realizácií najkratších a najintenzívnejších laserových pulzov aké je človek schopný vyrobiť. Ich revolučný článok bol publikovaný v roku 1985 a bol základom Stricklandovej dizertačnej práce. Pomocou dômyselného prístupu sa im podarilo vytvoriť ultrakrátke vysoko intenzívne laserové pulzy bez rizika poškodenia či zničenia zosilňovacieho média. Najskôr pomocou disperzie natiahli laserové impulzy v čase, aby znížili svoj špičkový výkon, potom ich zosilnili a nakoniec ich naspäť skrátili (komprimovali). Čím je laserový impulz kratší, tým viac svetla sa zhromaždí v rovnakom priestore a intenzita pulzu sa dramaticky zvyšuje. Strickland a Mourou objavili a popísali techniku zosilnenia impulzov nazývanú „chirped pulse amplification“ (CPA), ktorá využíva disperziu svetla (oneskorenie v čase a priestore) v závislosti od energie fotónu, čím dochádza k rozdeleniu krátkych a dlhých vlnových dĺžok svetla v jednotlivom laserovom pulze. Metóda CPA sa stala štandardom pre celú generáciu v súčasnosti používaných vysokointenzívnych laserových systémov. Jej praktické využitie zahŕňa napr. milióny korekčných operácií očí, ktoré sa každoročne vykonávajú pomocou femtosekundových laserových lúčov, alebo vybudovanie ultramoderných laserových výskumných inštitútov v Európe (ELI, CLF).

 

Zdroj informácií:

https://www.kva.se/en/startsida

https://www.kva.se/en/pressrum/pressmeddelanden/nobelpriset-i-fysik-2018

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Ilustračné foto: Pixabay.com /úvodné: geralt; v texte: 422737/

Uverejnila: VČ

Súvisiace:

Hore
Noc výskumníkov 2019
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
QUARK
Prechod VK na VND - leto
fotografická súťaž TVT 2019
TVT 2018 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Hlavným hýbateľom výskumu kvarkovo-gluónovej plazmy je experiment.
Zistite viac