超冷的原子“激光”.doc
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1、超冷的原子“激光”激光具有双重“性格”:经实验,或表现为电磁波,或表现为能量粒子。这就像在不同的生活环境中,一个男人或者被看作丈夫,或者被看作父亲一样。光由粒子组成,但它像一切波现象那样拥有频率和波长(两上相邻波峰间的距离)。激光是相干的,因为它们是受激发射的电磁波,它们的电磁波的波峰与激发它们的光波相一致。这种现象就提供了获得更大能量光束的可能性。但光并不是自然界唯一的、可以夸耀自己有双重性格的东西。原子,也就是物质化学变化中的最小微粒也具有同样的双重性格。如果延伸我们感官认知的物质世界而深入到原子世界,那么规律就改变了,传统的物理学就让位给了量子力学。1977年,麻省理工学院沃尔夫冈凯特勒
2、领导的实验小组证实了爱因斯坦和他的印度同事玻色于1924年提出的理论假设:在合适的条伯下,可使一群原子表现得像一个原子那要,只有一个波长和一个频率。这个被称为“玻色爱因斯坦凝聚”的超级原子是通过磁场诱捕一些钠原子而得到的,并使钠原子的温度达到百万分之几绝对温度(绝对零度为-273.15)形成这种状态之后,通过磁场所干扰,使一些原子逃走,剩下冷凝的原子获得完全“同步”的原子的状态,它们的波峰完全一致,并一个一个地列队行进发射。这样就制成了一个“原子激光”,这是一个有些难以理解的概念,但可用一个比较把它简明化:即普通物质(现实世界的任何一种物质)和这种原子激光之间的区别如同灯光的光(完全无秩序和能量很小的光)和传统激光装置发射的光(正是由于电磁波的同步必使光极强)之间的区别。原子激光目前还没有在工业上应用,但研究人员预计,原子激光首先将应用于测量变化和制造纳米技术的新仪器。z印度德国的合作:上图是爱因斯坦(18791955)、印度人玻色(18941974)。这两位伟大的物理学家提出了“超冷凝”理论。1924年,玻色决定就他所写的普朗克定律和光量子假说一书征求爱因斯坦的意见,爱因斯坦看后十分满意并立刻为德国同事们翻译出来。坡色对“超冷凝”理论的最初创立和爱因斯坦的随后加工,使这理论得以完善。相隔半个世纪之后的1977年,这一理论终于被实验所证明。
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