Articoli: Scienza

Fisica: quando la luce sostituisce l'elettronica

  Autore: n/a

  domenica 17 dicembre 2006 ore: 00:00:00 - letto [ 4137 ]

Glasfaser[1].jpg,

Un importante risultato nel campo della fisica delle onde luminose ottenuto da ricercatori dell' INFM pubblicato sulla copertina della rivista Physical Review Letters


La copertina dell'ultimo numero della rivista scientifica Physical Review Letters è dedicata ad un esperimento tutto italiano, frutto di un team di fisici dell'Istituto Nazionale per la Fisica della Materia operanti al Laboratorio Europeo di Spettroscopie non Lineari (LENS) di Firenze, coordinati dal giovane Diederik Wiersma, in collaborazione con un gruppo dell'INFM dell'Universita' di Trento coordinato da Lorenzo Pavesi.

Il risultato riguarda le cosiddette 'oscillazioni di Bloch', fenomeno di oscillazioni nella corrente che si verifica quando un campo elettrico viene applicato su un cristallo. Le oscillazioni provocate dal campo elettrico statico determinano una corrente alternata. La novità del gruppo italiano consiste nell'aver dimostrato che è possibile osservare l'effetto delle oscillazioni di Bloch utilizzando delle onde luminose al posto della corrente elettrica, ed effettuando l'esperimento su un cristallo fotonico al posto del cristallo elettrico. I cristalli fotonici, realizzati ad esempio in silicio, sono nuovi materiali ottici che vengono studiati in tutto il mondo per le loro affascinanti proprietà ottiche.

L'esperimento costituisce un passo importante nella comprensione della fisica di base di onde luminose in sistemi complessi, e dimostra un importante collegamento fra il modo dei fotoni (luce) e elettroni (corrente elettrica). La possibilità di sostituire una corrente elettrica con un flusso di fotoni apre la porta a numerose applicazioni nel mondo delle telecomunicazioni, dove già oggi i fotoni permettono collegamenti di dati a banda larga. Il prossimo passo importante sarà la realizzazione di circuiti interamente ottici, dove la luce sostituisce completamente l'elettronica.

Il fenomeno delle oscillazioni di corrente provocate da un campo elettrico statico venne teorizzato da Felix Bloch e Clarence Zener addirittura negli anni '20. Tuttavia, soltanto alcuni anni fa la teoria venne effettivamente confermata a livello sperimentale. Come spesso accade nel mondo scientifico, a volte un risultato può essere talmente controverso da provocare discussioni e dibattiti che durano molti anni.

Attraverso l'esperimento dei gruppi di Wiersma e Pavesi l'effetto delle oscillazioni è reso ancora più comprensibile: quando un'onda luminosa si propaga in un cristallo segue la struttura reticolare del cristallo stesso. Se la lunghezza d'onda della luce corrisponde con il passo del reticolo, la luce viene riflessa. Le oscillazioni di Bloch avvengono quando il passo nel cristallo non è costante. Così la luce incontra un punto di riflessione andando in una direzione, viene riflessa, e tornando indietro trova un nuovo punto di riflessione, torna di nuovo in avanti, e cosi via.



 * Click sulla foto per ingrandirla


 

Link


http://newton.corriere.it/PrimoPian...








 

® Copyright 2005 - 2019 - SITO MBGraphicsFilms