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    Fakultät für Physik und Astronomie

    Vom Lichtschwert zur Femtochemie – Fiktion und Anwendungen mit ultrakurzen Laserpulsen

    Samstag, 05. Mai 2018

    um 10.30 Uhr im Max-Scheer-Hörsaal im Hörsaalbau der Naturwissenschaften

    Professor Dr. Tobias Brixner

    Echtes „Lichtschwert“: Filament (rechts) durch Femtosekundenlaser (links)

    Die Filme von „Star Wars“ und die darin benutzten „Lichtschwerter“ sind seit Jahrzehnten Bestandteil unserer Popkultur. Ist das reine Fiktion? Laser werden schließlich erfolgreich zur Materialbearbeitung (z.B. Metalle schneiden) benutzt. Meist wird kolportiert, ein Laserstrahl breite sich ungehindert aus, bis er auf ein Hindernis treffe, und daher seien räumlich begrenzte „Lichtschwerter“ physikalisch unmöglich. Das Foto unten aus unserem Labor zeigt aber, dass man anscheinend doch Lichterscheinungen endlicher Länge erzeugen kann. Wie funktioniert das? Wofür ist das gut? Dieser Vortrag zeigt als Grundlage zunächst, wie ultrakurze Laserpulse entstehen. Wenn man Licht in nur wenigen Femtosekunden (d.h. Millionstel Milliardstel Sekunden) ein- und ausschalten kann, ergeben sich grundlegend neue Möglichkeiten, extrem schnelle physikalische Vorgänge in Echtzeit zu verfolgen und sogar zu steuern. Die Realität übertrifft die „Star Wars“-Fiktion, denn in unserer aktuellen Forschung dringen wir mit Präzision bis auf die atomare Ebene vor und „schneiden“ nach Maßgabe chemische Bindungen in einem Molekül durch. Neben dieser „Femtochemie“ kann man ultraschnelle Spektroskopie anwenden, um die biologischen Prozesse der Photosynthese oder des Sehens zeitlich aufzulösen. Auch in der Medizin kommen Femtosekunden-Laserpulse zum Einsatz, unter anderem bei der „Femto-LASIK“-Augenoperation, deren Funktionsprinzip auf obigem „Lichtschwert“-Effekt basiert.

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