Terahertz-Technologie kinderleicht gemacht

Physik ist ein Kinderspiel: Wissenschaftler der Philipps-Universität Marburg haben gemeinsam mit Vorschulkindern ein neuartiges Bauelement für eine Terahertz-Anwendung verwirklicht. Professor Dr. Martin Koch, seine Mitarbeiter Maik Scheller, Benedikt Scherger, Dr. Nico Vieweg und ihr US-amerikanischer Kollege Professor Dr. Steven T. Cundiff  entwickelten eine so genannte Wellenplatte aus haushaltsüblichem Papier, die es erlaubt, den Polarisationszustand von Terahertzwellen zu drehen. Die Gruppe berichtet darüber in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Optics Express“ .

Das ist ja kinderleicht! Der Physiker Benedikt Scherger produziert mit Vorschulkindern Papierstreifen. (Fotos: Philipps-Universität / AG Koch)

Im Labor überzeugen sich die Kinder und deren Betreuerinnen davon, dass ihr Bauteil funktioniert.

„Unsere Wellenplatten haben den Vorzug, dass sie äußerst preisgünstig und einfach herzustellen sind“, erklären die Autoren. Die neuartige Komponente besteht aus Papier und beruht auf dem Prinzip der so genannten Form-Doppelbrechung. Hierfür werden dünne Papierstreifen aufeinander gestapelt, so dass sich zwischen zwei Streifen jeweils ein kleiner Spalt befindet. Treffen nun polarisierte Terahertz-Wellen unter einem bestimmten Winkel auf dieses Papiergebilde, wird ihr Polarisationszustand gedreht, also die Richtung, in der sie schwingen. Für bestimmte Frequenzen beträgt die Drehung genau 90 Grad. In diesem Fall spricht man von einer Halbwellenplatte. Die Papier-Wellenplatte ist leistungsfähiger als aufwändiger erzeugte Vergleichsstücke, zum Beispiel aus Metamaterialien.

Um zu beweisen, dass das Terahertz-Bauelement kinderleicht herzustellen ist, besuchten Benedikt Scherger und Martin Koch den Kindergarten „Das Nest“ in Kleinseelheim bei Marburg. Die Vorschulkinder produzierten eifrig Papierstreifen, die zu einer Wellenplatte kombiniert wurden. Anschließend konnten sich die Kinder im Labor von der Funktionstüchtigkeit ihres Bauelements überzeugen. „Unserer Messungen an der Papier-Wellenplatte stimmen gut mit den theoretisch hergeleiteten Vorhersagen überein“, fassen die Wissenschaftler zusammen.

Originalveröffentlichung: Benedikt Scherger & al.: Paper terahertz wave plates, Optics Express Vol. 19 (2011), 24884–24889

Weitere Informationen:

Ansprechpartner: Professor Dr. Martin Koch,
AG Experimentelle Halbleiterphysik
Tel.: 06421 28- 22119
E-Mail: martin.koch@physik.uni-marburg.de