Das Spiel mit den Spektralfarben

Foto: Farbspektrum an einem Versuchsstand

Die Physiker am Centre for Interdisciplinary Science and Technology der Universität Kassel unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Baumert beabsichtigen, das Auffüllen und Überfüllen eines derartigen spektralen Lochs als Bildgebungsverfahren für moderne nichtlineare Mikroskopietechniken an lebenden Zellen nutzbar zu machen.

Schon der Physiker Isaac Newton fand heraus, dass weißes Licht ein Gemisch aus den Farben des Regenbogens ist. Mit einem Prisma konnte er Sonnenlicht in die Spektralfarben zerlegen. Wenn nun aus einem Regenbogen zum Beispiel die gelbe Farbe entfernt würde, bietet die so genannte lineare Optik auch mit noch so raffinierten Methoden keine Möglichkeit, diese Farbe wiederherzustellen. Die nichtlineare Optik hingegen verfügt über Möglichkeiten, die diese gelbe Farbe nicht nur wieder erzeugt, sondern sogar noch kräftiger als im ursprünglichen Regenbogen erstrahlen lässt.

Die Kasseler Physiker an der Universität Kassel haben diesen Effekt mit Hilfe von Billiardstel Sekunden Laserblitzen (Femtosekunden Laserpulse) experimentell untersucht. Dazu schnitten Sie aus dem infraroten Frequenzspektrum der Laserpulse eine spektrale Komponente heraus und erzeugten damit eine spektrales Lücke. Mit einer Linse fokussierten Sie das Licht auf einen Wasserstrahl und variierten die Intensität des Lichtes. Hinter dem Wasserstrahl beobachteten sie nicht nur das Wiederauffüllen des spektralen Lochs sondern auch dessen Überfüllung. Für die vorgesehene Anwendung der Mikroskopierung lebender Zellen sind die Femtosekundenblitze eines Titan-Saphir Lasers besonders geeignet, da sie eine große Eindringtiefe in biologisches Gewebe aufweisen.

COMPAMED.de; Quelle: Universität Kassel