Quando você fala baixinho em uma das galerias da catedral de São Paulo, o som percorre a cúpula com tanta facilidade que os visitantes em qualquer parte de sua circunferência podem ouvi-lo. Este fenômeno impressionante foi denominado efeito de 'galeria sussurrante', e variantes disso aparecem em muitos cenários onde uma onda pode viajar quase perfeitamente ao redor de uma estrutura. Pesquisadores da Universidade de Göttingen agora aproveitaram o efeito para controlar o feixe de um microscópio eletrônico pela luz. Os resultados foram publicados em Natureza .

Em seus experimentos, a equipe do Dr. Ofer Kfir e do professor Claus Ropers iluminou pequenas esferas de vidro com um laser, captura de luz no chamado 'modo de galeria de sussurros óticos'. Semelhante ao exemplo da acústica, a onda de luz viaja nessas esferas quase sem amortecimento. Em seu microscópio eletrônico, os pesquisadores então passaram um feixe de elétrons próximo à borda da esfera. Ao medir a distribuição das velocidades dos elétrons, eles descobriram que os elétrons e o campo de luz trocaram grandes quantidades de energia.

De acordo com o primeiro autor Kfir, a força da interação surge de duas contribuições:"Primeiro, o efeito de galeria sussurrante nos permite armazenar luz e usar o tempo para construir uma onda mais forte. Segundo, os elétrons correm na mesma velocidade da onda de luz na esfera de vidro. ”Ele explica:“ Pense em um surfista que se iguala à velocidade da onda para usar melhor sua energia. ”No estudo, os físicos observaram que os elétrons individuais captaram ou doaram a energia de centenas de fótons, as partículas elementares do campo de luz.

Além do interesse fundamental neste fenômeno, os pesquisadores acreditam que suas descobertas têm considerável relevância futura. "Investigamos maneiras pelas quais a luz pode adicionar funcionalidade à microscopia eletrônica, "diz Ropers da Faculdade de Física, o líder da equipe e Diretor do Instituto Max Planck de Química Biofísica. "Agora podemos usar a luz para orientar o feixe de elétrons no espaço e no tempo. Aumentar o acoplamento de elétrons e fótons livres pode levar a tecnologias quânticas inteiramente novas para detecção e microscopia em nanoescala. Estamos confiantes de que o presente trabalho é um passo importante Nessa direção."