17 feb. 1999
1 minuut
Heb je je ooit vergaapt aan de schitterende vrije trappen met effect van Diego Maradona, Lionel Messi en Christiano Ronaldo? Dan heb je het magnuseffect in actie gezien: het verschijnsel waarbij rondtollende voorwerpen langs gekromde banen bewegen. Natuurkundige Robert Spreeuw van de UvA laat zien dat hetzelfde effect voorkomt bij atomen die door licht heen bewegen. En dat het effect ook daar praktische toepassingen heeft.
Spreeuws onderzoek verscheen in Physical Review Letters.
Als een rondtollend voorwerp door de lucht beweegt, zorgt het door het ronddraaien ontstane drukverschil ervoor dat de baan van het object gekromd wordt. Spreeuw heeft nu aangetoond dat hetzelfde effect op veel kleinere schaal plaatsvindt. Het recept: vervang de voetbal door een atoom of een ander microscopisch klein object met een dipoolmoment; laat het atoom niet net als de bal door de lucht bewegen – lucht bestaat immers zelf uit atomen, dus dan zou het bewegende atoom als een botsautootje heen-en-weerslingeren – maar laat het in plaats daarvan door een straal laserlicht gaan. Het licht zal een druk op het atoom uitoefenen, et voilá: het atoom ondergaat een zijwaartse kracht. Dat heeft vervolgens weer effect op het licht: de laserstraal buigt meetbaar om het atoom heen.
Het resultaat is niet alleen nuttig voor wie doelpunten wil scoren in de kleinste miniatuur-voetbalwedstrijd ter wereld. Het optische magnuseffect speelt ook een rol in optische pincetten: apparaten die licht gebruiken om individuele atomen met uiterste precisie te manipuleren. Zulke pincetten, waarvoor in 2018 een Nobelprijs werd toegekend, worden bijvoorbeeld gebruikt in de ontwikkeling van kwantumcomputers. Ook in optische pincetten ervaren atomen de zijwaartse krachten van het magnuseffect. En dus helpt de nieuwe kennis van dit effect om deze apparaten nauwkeuriger te gebruiken.