Gepubliceerd op 27 januari 2009
Dubbelspleet-experiment uitgevoerd in molecuul
Gepubliceerd op 27 januari 2009
Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam (UvA) en het
Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben het klassieke
dubbelspleet-experiment van Young nu ook uitgevoerd met zogeheten
stralingloos verval in een molecuul. De onderzoekers verwachten dat
het door hen ontdekte `dubbele doorgeefluikmechanisme' een grote rol
zal spelen bij het ontwerpen van nieuwe methodes om energiestromen in
een molecuul te kunnen beheersen en manipuleren. Hun
onderzoeksresultaten worden deze week gepubliceerd in het
wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS).
Waarneming van inferenties
Het dubbele doorgeefluikmechanisme vormt de eerste directe waarneming
van interferenties in stralingloos verval. Interferentie tussen golven
is een bekend verschijnsel: gooi twee stenen in het water en je ziet
dat de watergolven elkaar op bepaalde plekken versterken en op andere
juist uitdoven. Zulke interferentiepatronen liggen aan de basis van
een aantal beroemde kwantummechanische experimenten waarmee het duale
golf- en deeltjeskarakter van licht en andere kwantumdeeltjes is
aangetoond. Het bekendste voorbeeld is het klassieke
dubbelspleet-experiment van Young, waarin hij licht via twee gaatjes
op een scherm liet vallen en constateerde dat op bepaalde
(regelmatige) plekken het licht uitgedoofd werd en op andere plekken
juist versterkt. Kwantummechanische interferentie kan in principe
gebruikt worden om selectief het verval van elektronisch aangeslagen
toestanden in een molecuul te sturen. In de praktijk is deze
beïnvloeding niet zo eenvoudig, omdat de precieze details van de
onderliggende interferentie mechanismen zelden bekend zijn.
De nieuw verworven kennis biedt de mogelijkheid om
interferentieprocessen rationeel te beïnvloeden, waardoor je
doelgericht de uitkomst kunt bepalen van fotochemische en fotofysische
processen. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om bij fotochemische
reacties de vorming van het eindproduct te controleren. Je kunt de
lichtopbrengst van fluorescerende kleurstoffen verhogen, die onder
andere een belangrijke rol spelen in het bestuderen van biologische
processen in een cel. Ook kun je er gericht moleculaire motoren mee
aan- of uitzetten.
Publicatiegegevens
Mattijs de Groot, Robert W. Field en Wybren Jan Buma: 'Interference in
acetylene intersystem crossing acts as the molecular analog of Young's
double-slit experiment'. Proceedings of the National Academy of
Sciences, 26 januari 2009.
Verwijzingen
Meer informatie
Bron: UvA Persvoorlichting
Universiteit van Amsterdam