لیزر اتمی مدل های بازتابی مشابه نور ایجاد می کند
اتم‌ها با سرد شدن تقریباً به صفر مطلق، نه تنها در امواجی مانند نور حرکت می‌کنند، بلکه می‌توانند در اشکالی به نام کاستیک نیز متمرکز شوند، شبیه به الگوهای بازتابی یا انکساری که نور در کف استخر یا از طریق یک لیوان شراب منحنی ایجاد می‌کند.
در آزمایش‌هایی در دانشگاه ایالتی واشنگتن، دانشمندان تکنیکی را برای مشاهده این امواج خورنده ماده با قرار دادن موانع جذاب یا دافعه در مسیر لیزر اتمی سرد ابداع کرده‌اند. نتایج منحنی ها یا چین های پیچ خورده، شکل های "V" به بالا یا پایین است که محققان در مقاله ای در مورد آنها توضیح می دهند. ارتباطات طبیعی.
اگرچه این مواد سوزاننده یک مطالعه اساسی است، اما کاربردهای بالقوه ای برای دستگاه های اندازه گیری یا همگام سازی با دقت بالا مانند تداخل سنج ها و ساعت های اتمی دارند.
پیتر انگلس، استاد برجسته WSU Yount و نویسنده ارشد، گفت: «این نمایش زیبایی است از اینکه چگونه می‌توانیم امواج ماده را به شیوه‌ای بسیار شبیه به روش دستکاری نور دستکاری کنیم». اتم توسط گرانش شتاب می گیرد، بنابراین ما می توانیم اثراتی را تقلید کنیم که دیدن آنها با نور بسیار دشوار است. علاوه بر این، از آنجایی که اتم ها به چیزهای مختلف واکنش نشان می دهند، ما به طور بالقوه می توانیم از آن برای انواع جدیدی از حسگرها استفاده کنیم که به ویژه در تشخیص میدان های مغناطیسی، گرادیان در میدان های الکتریکی یا گرانش خوب هستند.
برای دستیابی به این اثرات، دانشمندان ابتدا باید یکی از سردترین مکان‌های روی زمین را ایجاد می‌کردند که موفق شدند در آزمایشگاه فیزیک کوانتومی بنیادی در WSU به آن دست یابند. انگلس و همکارانش از لیزرهای نوری برای استخراج انرژی از ابر اتمی محبوس شده در یک محفظه خلاء استفاده کردند و آن را بسیار نزدیک به صفر مطلق (273.15- درجه سانتیگراد یا -459.67 درجه فارنهایت) خنک کردند.
این سرمای شدید باعث می‌شود اتم‌ها رفتار مکانیکی کوانتومی به روش‌هایی بسیار متفاوت از قوانین شناخته شده طبیعت داشته باشند. در این شرایط، اتم ها به جای اینکه مانند ذرات ماده رفتار کنند، مانند امواج حرکت می کنند. ابرهای تشکیل‌شده توسط چنین اتم‌هایی به عنوان میعانات بوز-اینشتین شناخته می‌شوند که به نام نظریه‌پردازانی که کارشان برای اولین بار این حالت ماده را پیش‌بینی کرده‌اند، آلبرت انیشتین و ساتیندرا نات بوز نامگذاری شده‌اند.
در فرآیند مطالعه این میعانات، محققان WSU یک لیزر اتمی سرد ایجاد کردند، به این معنی که اتم‌های مواج شروع به ردیف شدن در یک ستون و حرکت با هم کردند.
مارن موسمان، اولین نویسنده‌ای که به‌عنوان دانشجوی فوق‌دکتری WSU و اکنون Claire Booth روی این پروژه کار کرده است، می‌گوید: «لیزر نور یک شار منسجم و هماهنگ از فوتون‌ها است و ما اساساً این کار را با اتم‌ها انجام می‌دهیم. لوس استادیار فیزیک در دانشگاه سن دیگو است. اتم ها به نوعی با هم می روند و مانند یک جسم رفتار می کنند. سپس تصمیم گرفتیم ببینیم اگر این را فشار دهیم چه اتفاقی می افتد.
برای این مطالعه، محققان لیزر اتمی را با قرار دادن موانع نوری در مسیر آن "آزمایش" کردند که اساساً طول موج‌های خاصی از نورهای لیزر را بر روی جریان شتاب‌دهنده اتم‌ها روشن می‌کردند. نوعی مانع اتم‌ها را دفع می‌کند و به شکل چین‌خوردگی سوزاننده می‌شود. یکی دیگر آنها را جذب می کرد و به شکل های رو به بالا سوزان می ساخت.
به گفته محققان، این سیستم همچنین بسیار قابل تنظیم است، به این معنی که آنها می توانند سرعت شتاب اتم ها را تغییر دهند.
انگلس گفت: "سودآور در لیزرهای اتمی هرگز با این انعطاف پذیری مورد مطالعه قرار نگرفته است."
علاوه بر انگلس و موسمان، مایکل فوربس، دانشیار دانشگاه WSU در دپارتمان فیزیک و نجوم، و توماس برسانو، عضو سابق فوق‌دکتری در WSU، اکنون در آزمایشگاه ملی لس آلاموس، از نویسندگان همکار هستند.
نقل قول: لیزر اتمی مدل‌های بازتابی نور مانند ایجاد می‌کند (۲۰۲۱، ۱۰ دسامبر)، بازیابی شده در ۱۰ دسامبر ۲۰۲۱ از https://phys.org/news/2021-12-atom-laser-patterns-similar.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]