أمشاط ضوئية فوق بنفسجية سريع
الضوء الأبيض العادي هو مزيج من جميع الألوان دفعة واحدة، مثل ضجيج حشد يتحدث كلٌّ فيه بتردد مختلف. لكن العلماء يحتاجون إلى ضوء تكون تردداته مرتبة بدقة على مسطرة، مثل مفاتيح البيانو حيث تصدر كل نغمة بشكل منفصل ودقيق. لطالما أمكن إنتاج مثل هذه "الأمشاط الترددية" في نطاق الأشعة تحت الحمراء، لكن الأمر أصعب في الأشعة فوق البنفسجية: فالضوء هناك يضيع بسهولة ويصعب تضخيمه.
في العمل الجديد، أخذ الفيزيائيون مشطًا تحت أحمر، ومرروه عبر بلورة وخلطوه مع ليزر أخضر. ونتيجة لذلك، وُلد ضوء فوق بنفسجي بنفس الشبكة الترددية الدقيقة، لكن عند طول موجي يبلغ 323 نانومترًا — وهو نطاق شبه غير مرئي للعين، يُستخدم لدراسة الذرات. الحيلة تكمن في أن الخلط تم داخل مرنان بصري — زوج من المرايا يجعل الضوء يمر عبر البلورة عدة مرات. وهكذا زادت قوة الأشعة فوق البنفسجية مئة مرة مقارنة بالمرور الفردي، وأصبح من السهل تسجيلها بصمام ثنائي ضوئي عادي.
باستخدام هذا النظام، قاس العلماء طيف ذرات الروبيديوم — خطوط الامتصاص التي تكشف عن البنية الداخلية للذرة. هذه القياسات ضرورية للساعات الذرية، والذاكرة الكمومية، واختبار القوانين الأساسية للفيزياء. المهم أن الطريقة ليست مرتبطة بطول موجي واحد: بتغيير مصدر الضوء تحت الأحمر، يمكن الحصول على أمشاط في أي جزء من نطاق الأشعة فوق البنفسجية بين 300 و400 نانومتر. وهذا يفتح الطريق لتجارب جديدة تتطلب تحكمًا دقيقًا في الضوء فوق البنفسجي.
الروبيديوم المستخدم في التجربة هو معدن ناعم فضي اللون، ينصهر عند 39 درجة مئوية فقط، أي أعلى بقليل من حرارة جسم الإنسان.