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[回顧今天]1997年 MIT科學家製造出原子激光

來源:科普中國2016-01-27 我要評論(0 )   

1997年1月27日,美國麻省理工學院的物理學家根據量子學理論,在人類科學史上首次用鋼原子製造出與(yu) 普通光子激光有某些相似特性的原子激光。《科學》和《物理評論通訊》兩(liang) ...

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 克特勒(左二)與現在的研究團隊 

1997年1月27日,物理學家首次製造出原子激光。

1997年1月27日,美國麻省理工學院的物理學家根據量子學理論,在人類科學史上首次用鋼原子製造出與(yu) 普通光子激光有某些相似特性的原子激光。《科學》和《物理評論通訊》兩(liang) 大學術刊物同時報道了這一成果。

1924年,愛因斯坦在玻色理論工作的基礎上,首先提出了玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)理論。2001年,科內(nei) 爾、維曼和克特勒憑借成功用實驗驗證了BEC而獲得了諾貝爾物理學獎。“原子激光器”是BEC最重要的應用,而克特勒研究組則實現了首個(ge) 原子激光器。

原子激光與(yu) 普通激光最大的相似之處是它們(men) 的粒子都是相幹的,普通激光產(chan) 生的是相幹的光子,原子激光產(chan) 生的是相幹的原子。原子激光是由粒子組成的,像一切波現象那樣擁有頻率和波長(兩(liang) 上相鄰波峰間的距離)。激光是相幹的,因為(wei) 它們(men) 是受激發射的電磁波,它們(men) 的電磁波的波峰與(yu) 激發它們(men) 的光波相一致,這種現象就提供了獲得更大能量光束的可能性。

原子激光器將極大地改善現代原子鍾的設計和精度,原子鍾是精確的計時工具,它是利用原子內(nei) 電子振動為(wei) 計時標準,但是由於(yu) 原子間雜亂(luan) 無章的運動及其相互作用,致使原子鍾精度難以提高,然而用原子激光器輸出的粒子源,將大大改善原子鍾的精度;原子激光器可以聚焦、準直,因此可以利用原子激光器通過適當變換來實現納米級的微細加工,製作納米材料,製造納米機械、電機或係統等。

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