Científicos intentan medir la luz a través de pequeños agujeros

Un equipo de científicos neerlandeses, alemanes y surcoreanos ha mostrado, usando radiación de Terahercios (THz), cómo se puede introducir luz a través de cualquier agujero independientemente de su tamaño. Se espera que sus hallazgos, publicados recientemente en la revista Optics Express, contribuyan al desarrollo de la microscopía y la microespectroscopia de THz.

^Durante mucho tiempo, los físicos estaban desconcertados con la complejidad que supone que la luz atraviese un agujero más pequeño que la mitad de la longitud de onda de la propia luz utilizada. «Este proceso nunca se había calculado de forma correcta, principalmente porque la tecnología no era capaz de realizar esas tareas», explicó el coautor del artículo, el profesor Paul Planken de la Universidad Técnica de Delft de los Países Bajos.

Gracias a la llamada «radiación THz», que es luz infrarroja lejana con una frecuencia de alrededor de un billón de Hz, los investigadores fueron capaces de demostrar que las mediciones junto a una abertura son posibles si puede pasar suficiente luz a través de ella, aunque el agujero sea hasta cincuenta veces más pequeño que la longitud de onda utilizada.

La radiación THz mide la fuerza del campo eléctrico de la luz que penetra junto al agujero y no, como suele ser corriente, la intensidad de la luz que lo atraviesa. Los valores del campo eléctrico pueden ofrecer a los investigadores más información sobre cómo se comporta la luz en esas situaciones que los valores de intensidad.

La fuerza del campo eléctrico se mide calculando el índice de refracción de un cristal junto al agujero mediante la utilización de un haz de láser. El índice de refracción del cristal sufre ligeros cambios cuando se encuentra en un campo eléctrico variable. Al medir las diferencias en el índice de refracción, los investigadores pudieron hacer cálculos aproximados de la fuerza del campo eléctrico de la luz cerca del agujero.

Se espera que estos descubrimientos aporten mejoras a largo plazo a la microscopía de THz, una nueva y potencialmente interesante técnica de imagen, y a la microespectroscoía de THz, técnica que identifica minúsculas cantidades de sustancias utilizando la luz.

Estas últimas investigaciones confirman lo que se conoce como el «modelo Bouwkamp», nombrado así en honor del investigador neerlandés que trabajó en la empresa neerlandesa de electrónica Philips hace unos 58 años. Bouwkamp no sólo predijo que la fuerza del campo eléctrico es más fuerte en el borde de los agujeros, sino que también formuló que la fuerza del campo disminuye cuando disminuye también la frecuencia de la luz THz utilizada.