Атомдық лазер-когерентті күйде қозғалатын атомдардың сәулелерін шығаруға арналған құрылғы
жүктеу/скачать 39,24 Kb.
|
Атомдық лазер
|
Атомдық лазер-когерентті күйде қозғалатын атомдардың сәулелерін шығаруға арналған құрылғы. Қолданыстағы әдістерде сәулелер Бозе-Эйнштейннің қозғалмайтын конденсатынан жасалады, ыстық (когерентті емес) сәулелерден когерентті сәуле алу мүмкіндігі зерттеледі. Алғашқы атомдық лазер 1997 жылы Массачусетс технологиялық институтында натрий атомдары негізінде в.Кеттерле басқарған[1]. Бұл экспериментте конденсат екі катушкадан тұратын магниттік тұзақта сақталды. Электромагниттік өріс импульстарының әсерінен атомдардың спиндері ашылып, олар тұзаққа түсуді тоқтатты. Босатылған атомдардың шоғырлары ауырлық күшімен Үдеді. Секундына миллионға жуық Атом шығарылды (импульс жиілігі 200 Гц). Атом лазері-таралатын атомдардың когерентті күйі. Олар әртүрлі әдістерді қолдану арқылы шығарылатын атомдардың Бозе – Эйнштейн конденсатынан жасалған. Оптикалық лазер сияқты, атомдық лазер толқын сияқты әрекет ететін когерентті сәуле болып табылады. "Атомдық лазер" термині жаңылыстыратын кейбір дәлелдер болды. Шынында да, " лазер "атомдық лазер деп аталатын физикалық объектіге онша қатысы жоқ және Бозе-Эйнштейн конденсатын (БЭК) дәлірек сипаттайтын" мәжбүрлі сәуле шығару арқылы жарықты күшейту " дегенді білдіреді. Бүгінгі таңда қоғамдастықта ең көп қолданылатын Терминология, әдетте, консервативті тұзақта булану арқылы алынған БЭК-ті атомдық лазердің өзінен ажырату болып табылады, бұл бұрын жүзеге асырылған БЭК-тен алынған атомдық толқын. Кейбір қазіргі эксперименттік зерттеулер атомдық лазерді "ыстық" атомдар шоғырынан алуға тырысады, алдын-ала түсірілген БЭК жасамай. Кіріспе
Алғашқы атом лазері пайда болғаннан бері атом лазерлерінің қайта құрылуы, сонымен қатар әртүрлі шығыс байланыс технологиялары және жалпы зерттеулер болды. Атом лазерінің қазіргі даму кезеңі 1960 жылдары ашылған кезде оптикалық лазердің даму кезеңіне ұқсас. Осы мақсатта жабдықтар мен әдістер дамудың бастапқы сатысында және әлі де зерттеу зертханалары басқарады. Осы уақытқа дейін ең жарқын атомдық лазер көрсетілді IESL-FORTH, Крит, Греция. Үш өте жарқын атомдық лазер Физика Атомдық лазердің физикасы оптикалық лазерге ұқсас. Оптикалық лазер мен атомдық лазердің негізгі айырмашылықтары-атомдар бір-бірімен әрекеттеседі, фотондар сияқты жасалмайды және массаға ие болады, ал фотондарда жоқ (сондықтан атомдар жарық жылдамдығынан төмен жылдамдықпен таралады). Ван-дер-Ваальс атомдарының беттермен әрекеттесуі қарапайым лазерлерге тән Атом айналарын жасауды қиындатады. Жалған үздіксіз жұмыс істейтін Атом лазерін алғаш рет Теодор Ханш, Иммануэль блох және Тилман Эсслингер Max Planck көрмесінде көрсетті Мюнхендегі кванттық оптика институты. Олар 100 мс-ге дейін жақсы басқарылатын үздіксіз сәуле шығарады, ал олардың предшественнигі атомдардың қысқа импульстарын ғана шығарды. Алайда, бұл үздіксіз атомдық лазер емес, өйткені таусылған БЭК-ті толықтыру сәулеленудің ұзақтығынан шамамен 100 есе ұзаққа созылады (яғни, жұмыс циклі 1/100). Қолдану Атомдық лазерлер атомдық голография үшін өте маңызды . Дәстүрлі голография сияқты , атомдық голография атомдардың дифракциясын қолданады. Де Бройльдің толқын ұзындығы атомдар жарықтың толқын ұзындығынан әлдеқайда аз, сондықтан атомдық лазерлер әлдеқайда жоғары ажыратымдылықтағы голографиялық кескіндерді жасай алады. Атомдық голографияны жартылай өткізгіштерге бірнеше нанометрлік интегралды схемалардың күрделі құрылымдарын жобалау үшін пайдалануға болады. Атомдық лазерлер де пайдалы болуы мүмкін тағы бір қосымша - атомдық интерферометрия . Атомдық интерферометрде атомдық толқындық пакет рекомбинация алдында әртүрлі жолдармен жүретін екі толқындық пакетке когерентті түрде бөлінеді. Оптикалық интерферометрлерге қарағанда сезімтал болуы мүмкін атомдық интерферометрлерді кванттық теорияны тексеру үшін қолдануға болады және соншалықты жоғары дәлдікке ие, олар тіпті кеңістіктегі өзгерістерді анықтай алады. Себебі де Бройль атомдарының толқын ұзындығы жарықтың толқын ұзындығынан әлдеқайда аз, атомдардың массасы бар және атомның ішкі құрылымын да қолдануға болады. жүктеу/скачать 39,24 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|