Licht bewegt: Von ultrakurzen Laserpulsen zu optischen Pinzetten

Cornelia Denz promovierte in Physik an der TU Darmstadt zu optischen neuralen Netzen. Nach einem Forschungsaufenthalt im Institut d’ Optique in Paris habilitierte sie sich über Strukturbildung in der nichtlinearen Optik. Seit 2001 ist sie Professorin am Institut für Angewandte Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster, und seit 2003 dortige Direktorin. Cornelia Denz ist Fellow der Optical Society of  America, der European Optical Society sowie Mitglied der Akademie der Wissenschaft und Künste, Nordrhein-Westfalen. 2012 wurde sie Professorin des Jahres im Bereich Naturwissenschaften und Medizin. Seit 2016 beinhaltet ihr Lehrstuhl Experimentalphysik und Geschlechterforschung in der Physik. Sie ist Gründerin der Schülerlabore MExLab an der WWU Münster.

Die moderne Laserphysik hat das Ziel, Licht maßzuschneidern, um damit neue Werkzeuge zu realisieren. Dazu gehört die Erzeugung von Licht genauso wie die gezielte Einstellung aller Parameter des Lichts, also Amplitude, Phase, und Polarisation. Dieses moderne Gebiet der Photonik hat bereits in den 70er und 80er Jahren des letzten Jahrhunderts zu bahnbrechenden Entwicklungen geführt. So konnten die kürzesten Ereignisse der Welt, ultrakurze Lichtpulse von der Länge von wenigen Femtosekunden, erzeugt werden. Diese zu verstärken und als hochpräzises Laserwerkzeug für die Materialbearbeitung zugänglich zu machen, ist der Verdienst von Gerard Mourou und Donna Strickland. Die Möglichkeit, Partikel im Licht eines Laserfokus zu fangen, hat Arthur Ashkin eröffnet. Die damit realisierte „optische Pinzette“ erzeugt Kräfte in genau dem Bereich, der auch in Zellen vorkommt, so dass sie ein ideales Werkzeug zur Untersuchung biomechanischer Eigenschaften in Zellen darstellt. Im Vortrag werden die Grundideen des Nobelpreises 2018 in Physik erläutert und mit Beispielen aus der Forschung und aktuellen Anwendungen illustriert.

Diskussionsleitung: Prof. Dr. Wolfgang Eberhardt, Wiss. Leiter Magnus-Haus Berlin

Diese Veranstaltung wird gefördert durch die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.