Optik: Perfekte Linse nicht möglich
Wissenschaftler um Kevin Webb von der Purdue-Universität haben in einer mathematischen Analyse nachgewiesen, dass optische Linsen niemals perfekt sein können. Allenfalls Verbesserungen sind mit neuen Materialien und geschichtetem Aufbau möglich.
Beim Übergang von einem Medium in ein anderes werden Lichtstrahlen gebrochen und teilweise an der Grenzfläche reflektiert. Wie stark diese Effekte sind, hängt von den Brechungsindizes der Medien ab. Dem gewünschten Effekt der Bündelung oder Streuung des Lichtes stehen Intensitätsverluste entgegen, die Wissenschaftler für Anwendungen wie in der Elektronikindustrie gerne vermeiden würden.
Als es Forschern im Jahr 2001 glückte, mit Mikrowellen eine negative Brechung zu demonstrieren, begannen Spekulationen, ob eine Kombination aus gewöhnlichen Materialien und – bislang nicht entdeckten – negativ brechenden Stoffen den Bau einer perfekten Linse zulassen würde. Die Berechnungen von Webbs Gruppe zeigen nun, dass auch ein solches System geringe Fehler haben muss.
Beim Übergang von einem Medium in ein anderes werden Lichtstrahlen gebrochen und teilweise an der Grenzfläche reflektiert. Wie stark diese Effekte sind, hängt von den Brechungsindizes der Medien ab. Dem gewünschten Effekt der Bündelung oder Streuung des Lichtes stehen Intensitätsverluste entgegen, die Wissenschaftler für Anwendungen wie in der Elektronikindustrie gerne vermeiden würden.
Als es Forschern im Jahr 2001 glückte, mit Mikrowellen eine negative Brechung zu demonstrieren, begannen Spekulationen, ob eine Kombination aus gewöhnlichen Materialien und – bislang nicht entdeckten – negativ brechenden Stoffen den Bau einer perfekten Linse zulassen würde. Die Berechnungen von Webbs Gruppe zeigen nun, dass auch ein solches System geringe Fehler haben muss.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.