Universiteit van Amsterdam

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