An den Grenzen des photoelektrischen Effektes
Über den klassischen Photoeffekt hat Einstein 1905 bewiesen, dass Licht auch Teilchencharakter hat. Doch bei extrem hohen Lichtintensitäten geschehen dabei merkwürdige Dinge. Das haben Wissenschaftler der PTB zusammen mit Kollegen bei FLASH in Hamburg, dem weltweit ersten Freie-Elektronen-Laser (FEL) für weiche Röntgenstrahlung, herausgefunden. Die gängigen Modelle, die auf Einsteins Erkenntnis aufbauen, lauten vereinfacht so: Ein Photon schlägt aus einem Atom ein äußeres Elektron heraus, sofern seine Energie hoch genug ist. Doch bei Wellenlängen von nur 13 Nanometern und hohen Strahlungsintensitäten von mehreren Petawatt pro Quadratzentimeter passiert - zumindest bei manchen Atomen - etwas anderes: Bei Xenon scheint ein ganzes Lichtwellenpaket gleich eine Vielzahl von inneren Elektronen herauszuschlagen. Dieser Effekt ist stark abhängig vom Material und nicht nur von der Art der anregenden Strahlung, wie bisher angenommen. Die Erkenntnisse, die aktuell in dem Fachblatt Physical Review Letters veröffentlicht sind, haben grundlegende Bedeutung für zukünftige Experimente der Materialforschung an den großen neuen Röntgenlaseranlagen der Welt. mehr...