Mischa Brendel
Australische en Chinese onderzoekers hebben een kunstmatig kristal ontwikkeld met een negatieve brekingsindex. Hierdoor is het mogelijk om het dopplereffect om te keren.
Het dopplereffect is bekender in relatie tot geluid. Een naderende ambulance bijvoorbeeld klinkt steeds hoger, omdat de geluidsfrequentie toeneemt; het geluid van een wegrijdende ambulance klinkt steeds lager, omdat de frequentie afneemt. Hoewel niet zichtbaar voor het menselijk oog, vertoont licht hetzelfde effect. Wanneer een object een observant nadert, schuift de lichtfrequentie van de rode golflengte naar de blauwe; verwijdert het object zich van de observant, dan schuift de blauwe golflengte zich in de richting van de rode.
Â
Om dit effect om te keren, ontwikkelden de Australische en Chinese onderzoekers een zogenoemd fotonisch kristal uit silicium met een brekingsindex die zo sterk is, dat deze negatief wordt. Dit ‘superprisma’ verstrooide het licht twee keer zo sterk als een standaard prisma – zoals Newton dit in zijn lichtexperiment gebruikte – dat doet. Volgens professor Min Gu, werkzaam aan de Swinburne University, is dit de eerste keer dat het omgekeerde dopplereffect is aangetoond in het optische spectrum.
Â
Er doen speculaties de ronde dat deze ontdekking een sleutelrol kan spelen in het ontwikkelen van zogenoemde cloaking-technologie, waarbij licht om een object heen wordt gebogen, zodat het object in feite onzichtbaar wordt. De onderzoekers zelf zijn echter voorzichtiger en denken eerder aan toepassingen in de astronomie en radartechnologie. Astronomen kunnen het dopplereffect gebruiken om vast te stellen met welke snelheid een ster zich van de aarde vandaan beweegt. Ook radarsystemen gebruiken het effect om de snelheid van objecten vast te stellen. Het onderzoek van de wetenschappers, onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Photonics, kan volgens hen een bijdrage leveren aan het verder ontwikkelen van deze technologieën.
