News: Fleckenanalyse mit spiegelnden Würfeln
Für gasförmige Stoffe besteht die Lösung dieses Problems darin, den Lichtstrahl einfach mittels Reflexion mehrfach durch die Probenkammer wandern zu lassen. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit, daß die Photonen mit den Gasmolekülen wechselwirken. Dieses Prinzip läßt sich allerdings nicht auf Flüssigkeiten oder Feststoffe anwenden. Diese müßten nämlich auf einen Träger wie zum Beispiel eine Glasplatte aufgebracht werden. An den zusätzlichen Grenzflächen käme es zu weiteren Reflexionen, die das Experiment zu sehr stören würden, sagt Andrew Pipino vom National Institute of Standards and Technology.
Der Chemiker dachte sich, wenn die Probe nicht in die Kammer mit dem Licht darf, dann muß sie eben draußen bleiben. Und er entwarf einen hohlen Miniwürfel aus ultrareinem Silikatglas. In dieses schickt er über ein spezielles Prisma Laserlicht, das an den extrem glatten Wänden fast zu einhundert Prozent gespiegelt wird. Auf diese Weise kann ein Blitz bis zu 100 000mal reflektiert werden, bevor er den Würfel verläßt (Physical Review Letters vom 11. Oktober 1999, Abstract).
Bei jeder Reflexion an den inneren Wänden tunnelt ein verschwindend kleiner Anteil des Lichts zur Außenwand des Würfels und "tastet sie ab". Wenn sich dort ein Molekül befindet, daß zu seiner Wellenlänge paßt, absorbiert dieses die winzige Energiemenge, wodurch die Intensität des Lichtstrahls abnimmt. Pipino mißt diesen Abfall und kann dadurch bestimmen, welche Substanz in Spuren auf dem Würfel saß. Seiner Ansicht nach ließe sich die Methode so weit verfeinern, daß "der Nachweis einzelner Moleküle eines Tages denkbar sein könnte."
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