Mit Hilfe der Holographie lassen sich Bruchstücke einer über 4000 Jahre alten sumerischen Keilschrifttafel zusammensetzen. (vgl. S. 37, Quelle: Uni Bonn; Inset: Hilprecht-Sammlung Jena / Labor für Biophysik der Uni Münster)
Physik Journal 3 / 2003
Inhaltsverzeichnis
Aktuell
USA
· Los Alamos in Turbulenzen· Nobelpreisträger gegen Irak-Krieg· Stanford steigt in Astrophysik ein· USA wieder bei ITER dabei· Staatliche Unis in Not· Patente versus freie Forschung
High-Tech
Im Brennpunkt
Bildung - Beruf
Überblick
Holographie in Wissenschaft und Technik
Holographie ist mehr als nur eine faszinierende Methode, wirklichkeitsgetreue und dreidimensionale Abbilder von Gegenständen herzustellen. Davon zeugt die breite Palette von Anwendungen in Wissenschaft in Technik. Zudem führt die Entwicklung holographischer Aufzeichnungsmaterialien zu interessanten physikalischen Fragen.
Schnappschüsse im Atom
Naturvorgänge lassen sich mit immer größerer zeitlicher Präzision beobachten. Mittlerweile ist es möglich, auf einer Femtosekundenskala chemische Reaktionen in Echtzeit zu verfolgen. Doch um inneratomare Vorgänge gleichermaßen beobachten zu können, bedarf es einer Zeitauflösung im Bereich von Attosekunden. Bislang galt die Schwingungsperiode des sichtbaren Lichts von etwa 2 Femtosekunden als ultimative Schranke für die Momentaufnahme physikalischer Prozesse. Seit kurzem ist es jedoch möglich, massiv frequenzvervielfachte einzelne Lichtpulse im extrem ultravioletten oder Röntgenbereich mit weniger als einer Femtosekunde Dauer zu erzeugen. Diese Blitze eröffnen nun den Weg in die Attosekunden-Elektronenspektroskopie: In Kombination mit synchronisierten, nur wenige Feldschwingungen ausführenden sichtbaren Lichtpulsen lässt sich erstmals der Ablauf elektronischer Anregungs- und Relaxationsprozesse in inneren Schalen von Atomen direkt beobachten.
Echos in Festkörpern
Echos in Festkörpern sind der Widerhall bestimmter äußerer Anregungen, etwa durch magnetische oder optische Pulse. Wie das angeregte Vielteilchensystem auf diese Anregungen reagiert, kann viel über phasenzerstörende Prozesse verraten. Ein Prototyp dafür ist das so genannte Spinecho als Reaktion auf magnetische Wechselfelder, das den Kernspinresonanz-Methoden in Materialforschung und Medizin zugrunde liegt. Auch das neue und spannende Forschungsgebiet ''Quanteninformation'' profitiert von den Erkenntnissen über Echos in Festkörpern, spielen hier doch Kohärenz als notwendige Bedingung und Dekohärenz als schädlicher Einfluss eine zentrale Rolle. Echos können als Diagnoseinstrument dienen, mit denen sich die phasenzerstörenden Vorgänge identifizieren und quantifizieren lassen.