منو
 کاربر Online
640 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  شنبه 25 آبان 1392 [20:09 ]
  سه‌پایه‌ ی نوری!
 

سه‌پایه‌ ی نوری!

به تازگی محققان روشی را ابداع کرده‌اند که در آن می‌توان تنها با بهره‌گیری از فشار حاصل از تابش نور٬ صفحه‌ای به قطر دو میلی‌متر را معلق ساخت. با این کار می‌توان اندازه‌گیری‌های با دقت بسیار بالا (همچون اندازه‌گیری‌های شدت گرانش) را نیز ممکن ساخت.

اندازه‌گیری‌های با دقت بالا، نیازمند عناصرِ نوری با پایداری بی‌نهایت زیاد است. اما این عناصر معمولاً توسط ارتعاشات مکانیکی (ناشی از دستگاه نگه‌دارنده) دائماً در حال تکان‌خوردن هستند. یک راه برای غلبه بر این مشکل و ایزوله‌سازیِ عناصر اپتیکی٬ آویزان کردن آن‌ها با استفاده از پرتوهای نوری است که در مدل‌های ارتقایافته‌ی تله‌های نوری در بی‌حرکت ساختن مهره‌های کوچک نیز استفاده می‌شود.

چنین ایزوله‌سازی‌هایی همچنین باعث می‌شود مطالعه‌ی حرکتِ مکانیک‌کوانتومیِ این عناصر آسان‌تر شود. در یک تله‌ی معمولی نیروی شناوری زمانی بروز می‌کند که نور در جهت جدیدی پراکنده شود اما آن‌طور که در مجله‌ی فیزیکال ریویو لیترز آمده است٬ جوانّی گوچیونه (Giovanni Guccione) و همکارانش از دانشگاه ملی استرالیا در کانبرا (Canberra) آینه‌ی معلقی را پیشنهاد داده‌اند که تنها با بهره‌بردن از فشارِ حاصل از تابش نور عمل می‌کند٬ با فرض این‌که پراکندگی پرتوهای نوری تصادفی نباشد.

این پژوهش‌گران صفحه‌‌ی محدبی (با بازتابش بالا) را فرض کرده‌اند که به عنوان یک آینه‌ در انتهای بالاییِ سه کاواکِ اپتیکیِ جدا از هم عمل می‌کند. این سه کاواک با همدیگر یک سه‌پایه‌ی نوری را به منظور شناورساختن این صفحه تشکیل می‌دهند. مقدار انرژی ذخیره شده در نوری که در بین آینه‌های انتهاییِ هر کاواک رفت و برگشت می‌کند٬ نسبت به طول‌ کاواک (در مقایسه با طول‌موج نور) کاملاً حساس است.

برای برخی طول‌موج‌ها به نظر می‌رسد هر جابجایی آینه به سمت بالا یا پائین یک نیروی بازگرداننده ایجاد می‌کند. این تیم محاسبه کرده‌اند که به ازای تنها چند وات توانِ لیزری این نیرو به حد کافی بزرگ هست تا یک صفحه‌ی به قطر دو میلی‌متر را به شکل پایداری معلق نگه‌دارد.

با خنک سازی لیزر نیز می‌توان حرکات مکانیکی صفحه را به حد کافی سرکوب کرد تا بتوان حالت کوانتومی موردنظر را آشکار ساخت. در مقایسه با تعلیقی که بر اساس پراکندگی صورت می‌گیرد٬ با جفت‌شدگی‌های قوی٬ که بین چنین تحرکاتی با پرتو نوری حاصل می‌شود٬ بایستی بتوان اندازه‌گیری‌هایی با دقت بالا (به عنوان مثال اندازه‌گیری شدت گرانش) را ممکن ساخت.

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.111.183001

http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=1264

  امتیاز: 0.00