Vorstoß in die Terahertz-Lücke

Lange Zeit klaffte eine »Lücke« im elektromagnetischen Spektrum. Keine wirklich physikalische Kluft, vielmehr fehlten schlicht die technischen Möglichkeiten, den Frequenzbereich zwischen 0,3 und etwa 10 Terahertz (Billionen Schwingungen pro Sekunde) genauer zu erkunden. Denn bis vor Kurzem existierten für diesen Spektralbereich weder brauchbare Quellen für definierte Wellenlängen noch geeignete Empfänger.

Die Fachwelt sprach daher von einer Terahertzlücke. Zwar strahlt jedes heiße Objekt, ob es nun die Sonne ist oder eine glühende Herdplatte, gemäß der Planck’schen Strahlungsformel auch in diesen Wellenlängen Energie ab. Doch die Leistungsdichte ist meist zu klein, um Laborversuche anstellen zu können. Unser Zentralgestirn beispielsweise verfügt im Terahertzbereich nur über ein Zwanzigtausendstel der Leistungsdichte, die es im Sichtbaren ausstrahlt.

Zudem ist die natürliche Wärmestrahlung nicht kohärent: »Berge« und »Täler« der emittierten Wellen – Wissenschaftler sprechen von Phasen – sind also zeitlich und räumlich nicht aufeinander abgestimmt, was die Interpretation von Experimenten mit natürlicher Terahertzstrahlung außerordentlich schwierig macht.

Dabei bieten die auch Submillimeterstrahlung genannten Terahertzwellen faszinierende An- und Ausblicke. Plastik und Kunststoffe sind transparent für dieses »Licht«, das im Spektrum zwischen fernem Infrarot und Mikrowellen liegt. Auch Textilien, Papier, Keramiken oder Mauerwerk ...
 

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Der vollständige Artikel ist erschienen in
» Spektrum der Wissenschaft, April 2008