Maren Anna Brandsrud har gjennom doktorgradsarbeidet undersøkt hvordan elektromagnetisk stråling blir absorbert og spredt av objekter som har samme størrelse som strålingens bølgelengde.
Når objekter belyses med elektromagnetisk stråling som har omtrent samme størrelse som bølgelengden til strålingen, kan resonanser og sterke spredningseffekter oppstå. I dette arbeidet er disse effektene undersøkt med flere ulike metoder. De to applikasjonsområdene som er undersøkt er spredning og absorpsjon av lys i optisk tynne solceller med nanostrukturer og av biologiske celler og vev i infrarød mikrospektroskopi.
I begge disse områdene er det viktig å forstå strålingens oppførsel.
For de optisk tynne solcellene, som absorberer mindre lyse en konvensjonelle solceller, er det vist at overflatestrukturer øker lysabsorpsjonen. I disse tilfellene er det synlig lys som blir spredt og absorbert av strukturene som er i samme størrelsesorden som bølgelengden (500-1000 nm).
I dette arbeidet er en strålemodell utviklet for å undersøke resonansene, videre er også ulike mekanismer for å øke absorpsjonen av lys i solcellene undersøkt. Strålemodellen og resultatene kan brukes videre til å optimere absorpsjonen av lys i optisk tynne solceller.
Innenfor infrarød mikrospektroskopi blir infrarød stråling (med bølgelengde 2,5-25 µm) sendt mot celler og vev. Ved å analyse lyset etter det har trengt igjennom prøven kan man undersøke den kjemiske sammensetningen og strukturen til prøven. Om prøven er i samme størrelsesorden som bølgelengden til strålingen, vil lyset bli spredt i alle retninger. Dette gjør det vanskelig å undersøke prøven. I dette arbeidet har det blitt undersøkt hvordan lysspredningen og resonansen til en sfærisk prøve påvirkes om den blir deformert. Resonansene blir ikke like markante, og det er i arbeidet funnet at dette skjer ved en mindre deformasjon når vi har kaotisk spredning av lys sammenlikna med regulær spredning.