La lumière qui ne s'étale pas ✛ ✎

Original: "Focusing of light beyond the diffraction limit"
· K. R. Chen
arXiv:0901.4623 · 2009-01-29 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Deux fentes étroites dans un film d'argent concentrent la lumière en une fine ligne qui reste étroite même loin de la surface.

Si vous éclairez une fente étroite avec une lampe de poche, vous n'obtenez pas sur le mur une fine bande, mais une tache floue. La lumière ne peut pas traverser des ouvertures étroites sans s'étaler. C'est pourquoi il est impossible d'obtenir une tache lumineuse plus petite que la moitié de la longueur d'onde de la lumière.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont fabriqué une plaque d'argent avec deux fentes de 80 nanomètres de large. C'est cent fois plus fin qu'un cheveu humain. À côté des fentes, ils ont gravé des rainures.

Lorsque la lumière traverse ces deux fentes, des ondes d'électrons apparaissent à la surface de l'argent. Ces ondes poussent la lumière des deux côtés et la compriment, comme des paumes qui compriment un jet d'eau. Résultat : derrière la plaque, une ligne de lumière se forme, deux fois plus fine que la limite précédente. Et cette ligne ne reste pas à la surface ; elle se propage plus loin, comme un faisceau étroit.

Auparavant, on pensait que c'était impossible : si l'on comprime la lumière plus que d'habitude, elle s'éteint immédiatement à la surface. Maintenant, on a montré qu'il est possible à la fois de la comprimer et de l'envoyer au loin. Cela pourrait aider à fabriquer des composants plus petits en électronique, à stocker plus d'informations sur un disque et à observer de minuscules objets au microscope.

La diffraction a été décrite pour la première fois par Léonard de Vinci au XVe siècle, et une description précise a été donnée par Francesco Grimaldi au XVIIe siècle. La largeur de la fente dans la lentille simulée (80 nm) est presque 8 fois plus petite que la longueur d'onde de la lumière (633 nm).

Scientifiques
William Lawrence BraggMichael FaradayHendrik LorentzWillebrord Snellius
Notions
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