新華社北京7月3日電 德國和美國科學家聯合創造出了譜線寬度僅(jin) 10毫赫茲(zi) (1毫赫茲(zi) 為(wei) 0.001赫茲(zi) )的激光,創下激光單色性的新世界紀錄。
德國聯邦物理技術研究院發布的新聞公報說,這是迄今離理想單色性最近的激光,用它測量原子頻率可以讓光子鍾更加精確,還有助於(yu) 光譜學和射電天文學研究等。
頻率和波長決(jue) 定著光的顏色,陽光由許多不同頻率的光組成,分解後可以形成彩虹。光的頻率越單一,單色性越好,在光譜上所占的區域越狹窄。理想的激光隻有一個(ge) 頻率和波長,譜線是沒有寬度的一條線,但現實中無法達到。
普通激光的線寬通常為(wei) 幾千赫茲(zi) 到幾百萬(wan) 赫茲(zi) ,不適合精度要求特別高的實驗。德國聯邦物理技術研究所和美國實驗天體(ti) 物理聯合研究所的科學家合作創造出兩(liang) 束波長約1.5微米的激光,對比印證顯示其線寬為(wei) 10毫赫茲(zi) ,論文發表在美國《物理學評論通訊》雜誌上。
這兩(liang) 束激光非常穩定,組成激光的所有光波都非常相似、振蕩步調高度一致,能在每秒振蕩194萬(wan) 億(yi) 次的情況下維持同步至少11秒。在這段時間裏,該激光可以傳(chuan) 播330萬(wan) 千米,相當於(yu) 地球到月球距離的將近10倍。
為(wei) 提高單色性,研究人員對決(jue) 定激光屬性的關(guan) 鍵部件——諧振腔進行了嚴(yan) 密設置,盡量隔絕溫度、壓力等外界影響,並冷卻到約零下150攝氏度,使諧振腔的長度波動不超過氫原子直徑的千萬(wan) 分之一。他們(men) 說,實驗裝置還可進一步優(you) 化,有可能將線寬縮小到低於(yu) 1毫赫茲(zi) 的水平。
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