منو
 صفحه های تصادفی
رشته ارشد ناپیوسته سم شناسی
انواع زمانبندی ها در سیستم عامل
نفرین امام صادق علیه السلام بر شاعر دروغگو
اختلالات اضطرابی
حرکت امام مهدی علیه السلام به سوی مدینه
دانش و هنر در عهد ملوک الطوایف اول اندلس
جعده بن هبیره مخزومی
گاهنیت
سنگ شناسی دگرگونی
اسپهبد رستم بن سرخاب
 کاربر Online
351 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline مجید آقاپور 4 ستاره ها ارسال ها: 1637   در :  دوشنبه 17 بهمن 1384 [12:37 ]
  اتمهای سرد شده
 

با سلام

در سال 1997 جایزه نوبل در فیزیک به کسانی تعلق گرفت که به دنبال راهی برای گیر انداختن اتمهای خنثی و سرد کردن آنها تا حدود صفر مطلق (صفر درجه کلوین) بودند. این ایده از سال 1970، یعنی از وقتی که محققان پیشنهاد کردند، با استفاده از لیزر و مغناطیس و میدان الکتریکی ، ذرات بارداری مانند یون بریلیم را گرفتار کنند وجود داشت، اما گرفتار کردن ذرات خنثی مشکلتر است، زیرا الکترومغناطیس بر آنها اثر نمی کند.
در سال 1985، استیون/ چو از آزمایشگاه بل در نیوجرسی و یکی از همکارانش ، اتمهای سدیم را در محفظه ای در خلا قرار دادند و آنها را با شش پرتو لیزر احاطه کردند. در این حالت نیرویی که به وسیله فوتونهای نور بر اتمها اعمال می شد، سرعت آنها را کم می کرد. (آنها را سرد می کرد)

چون دریافت که با استفاده از لیزر متمرکز می توان از اتمها را تا 240 درجه میکروکلوین (240 میلیونیم درجه سانتیگراد بالاتر از صفر مطلق یا -276 درجه سانتیگراد) سرد کرد و سرعت آنها را به 30 سانتیمتر در ثانیه رساند. (اتمها در دمای معمولی اتاق بیش از صد هزار سانتیمتر- یک کیلومتر- در ثانیه سرعت دارند) متأسفانه ، پس از حدود یک ثانیه اتمها به دلیل گرانش زمین از کانون لیزرها بیرون می افتد. ویلیام د. فیلیپس و همکارانش فهمیدند که میدان مغناطیسی با تاثیر بر انرژی درونی اتمها می تواند نیروی ضعیفی را برآنها اعمال کند. سپس در سال 1988 فیلیپس با عوض کردن ترتیب لیزرها توانست میدان مغناطیسی ای (با تغییرات آرام) را در بالا و پایین نقطه تقاطع اضافه کند تا به این ترتیب اتمها را زمان بیشتری سرد نگه دارد.

عجیب این که فیلیپس دریافت، ترکیب لیزر میدان مغناطیسی می تواند اتمها را تا 40 درجه میکروکلوین سرد کند، یعنی دمایی بسیار کمتر از دماهایی که قبلا بدست آمده بود. کلود کوهن تانوجی و همکارنش ، توضیح دادند که چطور این سرد شدن اتفاق می افتد و نشان دادند چگونه می توان مقدار آنرا بیشتر کرد: گروه او توانستند دمای اتمهای هلیوم را به 8/0 میکروکلوین برسانند. در این سرد شدن اتمها به "حالت تیره" در می آیند، یعنی نسبت به نور واکنش نشان نمی دهند. قابلیت ثابت نگه داشتن ماده توسط نور می تواند کاربردهای مختلفی داشته باشد:

بطور ساده اتمهای کم سرعت میتوانند طوری برانگیخته شوند که با فرکانسی ثابت از خود، فوتون منتشر کنند. و با سنجش فوتونها می تواند را اندازه گرفت. از نظر تئوری ساعتهایی که به این طریق زمان را اندازه می گیرند، 100 تا 1000 مرتبه دقیقتر از ساعتهای اتمی موجود هستند، یعنی هر میلیون سال، یک ثانیه اشتباه می کنند. همچنین اگر بتوان ذرات را با نور ثابت نگه داشت می شود با استفاده از آن چیزهای بسیار کوچکی مانند رشته های DNA را دستکاری کرد.


  امتیاز: 0.00