Atom a laser - Atom laser
Um laser de átomos é um estado coerente de propagação átomos. Eles são criados a partir de um condensado de Bose-Einstein de átomos que são saída acoplada utilizando várias técnicas. Muito como uma óptica de laser , um laser é um átomo coerente feixe que se comporta como uma onda. Tem havido algum argumento de que o termo "laser de átomos" é enganosa. De fato, por "laser" significa "amplificação de luz por emissão estimulada de radiação", que não é particularmente relacionada com o objeto físico chamado um laser de átomos, e talvez com mais precisão descreve o condensado de Bose-Einstein (BEC). A terminologia mais amplamente usado na comunidade é hoje a distinção entre a BEC, tipicamente obtida por evaporação de uma armadilha conservadora, a partir do próprio laser de átomos, que é uma onda atómica de propagação obtido por extracção a partir de uma BEC anteriormente realizado. Alguns pesquisa experimental em curso tenta obter directamente um laser de átomos a partir de um feixe "quente" de átomos sem fazer um BEC preso primeira. [1]
Introdução
O primeiro laser átomo pulsado foi demonstrado no MIT pelo Professor Wolfgang Ketterle et al. em Novembro de 1996. Ketterle utilizado um isótopo de sódio e utilizado um campo magnético oscilante, como a técnica de acoplamento de saída, deixando a gravidade retirar peças parciais muito parecida com uma torneira de gotejamento (Ver filme Ligações externas).
Desde a criação do primeiro laser átomo tem havido um aumento na recriação de lasers átomo juntamente com diferentes técnicas para acoplamento de saída e na pesquisa geral. A fase de desenvolvimento actual do laser átomo é análogo ao do laser óptico durante a sua descoberta na década de 1960. Para o efeito, os equipamentos e técnicas estão em suas primeiras fases de desenvolvimento e ainda estritamente no domínio dos laboratórios de pesquisa.
Física
A física de um laser de átomos é semelhante ao de um laser óptico. As principais diferenças entre a óptica e um laser de átomos são átomos que interagem com eles mesmos, não pode ser criado como fotões pode, e possuem massa enquanto que fotões não (átomos portanto propagar a uma velocidade inferior à da luz). A van der Waals interacção dos átomos com superfícies faz com que seja difícil fazer os espelhos atómicas , típicos para os lasers convencionais.
Um laser átomo de pseudo-operando continuamente foi demonstrado pela primeira vez por Theodor Hänsch , Emanuel Bloch e Tilman Esslinger no Instituto Max Planck de Óptica Quântica em Munique. Eles produzem um feixe contínuo bem controlado que mede-se a 100 ms, ao passo que o seu antecessor produziu apenas pulsos curtos de átomos. No entanto, isso não constitui um laser átomo contínua desde a reposição do BEC esgotados dura aproximadamente 100 vezes maior que a duração da própria emissão (ou seja, o ciclo de trabalho é 1/100).
aplicações
Lasers Atom são críticos para a holografia átomo . Semelhante a convencional holografia , um átomo de holografia utiliza o de difracção de átomos. O comprimento de onda Broglie dos átomos é muito menor do que o comprimento de onda da luz, de modo que os lasers de átomos pode criar imagens holográficas resolução muito maior. Holografia Atom pode ser usada para projetar padrões de circuitos integrados complexos, apenas alguns nanômetros de escala, Onto semicondutores. Outra aplicação, que também pode se beneficiar de lasers átomo, é átomo de interferometria . Em um interferômetro átomo de um pacote de ondas atómica é coerente dividido em dois pacotes de onda que se seguem caminhos diferentes antes da recombinação. Interferômetros átomo, que podem ser mais sensíveis do que interferômetros ópticos, poderia ser usado para testar a teoria quântica, e têm como alta precisão que eles podem até mesmo ser capaz de detectar alterações no espaço-tempo. Isto é porque o comprimento de onda de Broglie dos átomos é muito menor do que o comprimento de onda da luz, os átomos têm massa, e porque a estrutura interna do átomo também podem ser exploradas.
Veja também
Referências
links externos