ВУЗ:
Составители:
12
В середине 70-х годов прошлого века возникла мысль использовать
для торможения нейтральных частиц в пучках лазерное излучение. Их
торможение при встречном облучении светом определенной частоты
должно происходить в результате действия закона сохранения
импульса. Рекомендовалось облучать атомарные газы при комнатной
температуре со всех сторон лазерным светом с частотой, меньшей того
значения, при
котором фотон поглощается покоящимся атомом. В таком
случае атом, который движется навстречу лазерному лучу, вследствие
эффекта Доплера (изменение частоты колебаний или длины волны,
воспринимаемой наблюдателем, при движении источника колебаний и
наблюдателя относительно друг друга; наиболее понятный пример –
изменение гудка поезда при его приближении и удалении) приобретает
способность резонансно поглотить фотон.
В результате он переходит в
возбужденное состояние, а затем, испуская фотон, получает импульс,
уменьшающий его скорость.
В установке с шестью попарно встречными лазерными пучками С.
Чу с коллегами удалось охладить атомы натрия до температуры 240
мкК. Здесь в объеме ~0,1 см
3
образовывалось облачко из
87
1010 −
атомов, которое выглядело как ярко светящаяся горошина. В этом
облачке атомы двигались, как в густой вязкой жидкости, что дало повод
назвать их движение “плаванием в оптической патоке”. Однако земное
притяжение быстро (в пределах секунды) выводило охлажденные атомы
из оптической патоки. Для локализации атомов в патоке У.Д. Филлипс
применил магнитные
ловушки (с помощью специальных катушек он
создавал неоднородное магнитное поле) и в 1988 г. довел температуру
при охлаждении атомов натрия до 40 мкК. Наконец, парижской группе
исследователей во главе с К. Коэн-Таннуджи удалось найти метод
охлаждения, в котором медленные (“холодные”) атомы не захватывают
фотоны в оптической патоке и довести температуру до 0,18 мкК
. В этих
условиях атомы гелия еле движутся, их средняя скорость всего ~2 м/с. В
1997 г. С. Чу, К. Коэн-Таннуджи и У.Д. Филлипсу была присуждена
Нобелевская премия по физике за развитие методов охлаждения и
захвата атомов лазерным светом.
Успехи сверхнизких температур позволили, в свою очередь, совсем
недавно наблюдать тонкое
явление – конденсацию Бозе-Эйнштейна в
атомарных парах. Конденсация Бозе-Эйнштейна – квантовое явление в
системе бозонов (частиц или квазичастиц с нулевым или
целочисленным спином – фотонов, фононов, мезонов, молекул газов и
др.), состоящее в том, что при температуре ниже так называемой
температуры вырождения часть частиц системы скапливается в
состоянии с нулевым импульсом.
Еще в 1924 г. великий А.Эйнштейн
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
