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
TVT 2019
Prechod VK na VND - jeseň
výtvarná súťaž TVT 2019
Veda v Centre
Publikácie Veda v CENTRE
kúpa časopisov jún 2016
fotografická súťaž TVT 2019
Noc výskumníkov 2019
QUARK
Aurelium - centrum vedy
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Agrofilm 2019
Extrapolácie 2019
Zaujímavosti vo vede
Prvú umelú družicu Sputnik 1 vypustil na obežnú dráhu okolo Zeme bývalý Sovietsky Zväz 4. 10. 1957.
Zistite viac