483.58
+0.74
513.85
-7.76
7.67
+0.05
+2
Погода в Ереване
Рус
Немецкие физики научились охлаждать и конденсировать свет
13:25
25 Ноября 2010

ЕРЕВАН, 25 ноя - Новости-Армения. Ученые в Германии заставили фотоны - "частицы" электромагнитного излучения - вести себя подобно атомам, составляющим твердые тела, что может быть использовано при создании новых типов лазеров и для повышения эффективности солнечных элементов.

Об этом сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature, передает РИА Новости.

Явление образования так называемого конденсата Бозе-Эйнштейна, описанное на примере фотонов группой Мартина Вейца (Martin Weitz) из Боннского университета в Германии, интересно прежде всего с фундаментальной точки зрения, так как позволяет наблюдать у группы частиц свойства, характерные для единичной частицы. Впервые экспериментально оно было продемонстрировано на атомах металлов, которые охлаждали до температуры, близкой к абсолютному нулю, и удерживали в специальной ловушке. В этом состоянии атомы теряют различия и при сближении образуют новое конденсированное состояние, проявляющее свойства одиночной атомарной частицы.

Физики, в том числе и авторы этого эксперимента, удостоенные Нобелевской премии в 2001 году, до последнего времени были убеждены, что проделать подобный опыт можно только с атомами, так как более легкие частицы - фотоны - охладить и удержать в ловушке (сконденсировать) невозможно. Несмотря на то, что фотоны обладают свойствами частиц, они, прежде всего, проявляют выраженную волновую природу. При попытке уменьшить их энергию, то есть охладить, неизбежно происходит их поглощение элементами научных приборов.

Чтобы показать, что получить конденсат Бозе-Эйнштейна можно и с помощью фотонов, ученые под руководством Вейца разработали специальную камеру, стенки которой представляли собой два вогнутых зеркала. Микронные размеры этой камеры позволили авторам статьи ограничить перемещение фотонов в пространстве внутри нее. Внутреннее пространство камеры было заполнено органическим веществом - красителем, который поглощал и заново излучал впускаемые в камеру фотоны с помощью коротких лазерных импульсов. Так ученым удалось добиться формирования равновесного энергетического состояния фотонов находящихся в ловушке при комнатной температуре.

Потом ученые начали увеличивать количество фотонов в ловушке, делая источник света на входе в нее немного ярче. Это увеличивало количество частиц света, принимающих участие в формировании энергетического равновесия до тех пор, пока частиц не стало слишком много. Эти "лишние" фотоны, не имеющие возможности вступить в процесс образования энергетического равновесия с другими фотонами, начали образовывать конденсированную фазу, переходя в одно и то же состояние с наименьшей возможной энергией. Обнаружить ее формирование ученые смогли по появлению яркого лазерного луча желтого цвета на выходе из ячейки, тогда как источник для насыщения ловушки частицами имел зеленую окраску.

"Этот до смешного простой эксперимент намного легче реализовать, чем формирование конденсата Бозе-Эйнштейна из охлажденных атомов металлов", - прокомментировал работу Матиас Вейдемюллер (Matthias Weidemuller) из университета Фрайберга, слова которого приводит интернет-издание Nature News.

По его мнению, эта методика конденсации света может быть особенно эффективной при использовании солнечных элементов для выработки энергии в условиях пасмурной погоды, когда оптические линзы бесполезны. В будущем она может найти применение и для создания новых источников коротковолнового лазерного излучения, в том числе и рентгеновского.—0--

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
13:40
10 Декабря 2016
Робот-спасатель "Федор" будет не слишком похож на человека, чтобы не пугать окружающих
Разработчик Александр Пермяков не исключил, что в будущем роботы все больше будут походить на людей, но при создании точных копий человека, по его мнению, могут появиться проблемы
09:26
09 Декабря 2016
Исследователи нашли способ предсказывать продолжительность жизни человека
Исследователи решили выяснить, какие факторы связаны со скоростью старения и продолжительностью жизни, а также со способностью рожать детей в позднем возрасте
21:22
08 Декабря 2016
Ученые назвали сроки и причины уничтожения всей жизни на Земле
Исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics
14:20
07 Декабря 2016
Армения и Индия будут сотрудничать в сфере мирного использования открытого космоса
Совместные рабочие группы будут заниматься разработкой научно-исследовательских программ
09:33
07 Декабря 2016
Кровавая жатва или мучительная смерть древных римлян
Своим открытием канадские ученые из Макмастерского университета приоткрыли завесу тайны над распространением опасного заболевания в древности
09:45
05 Декабря 2016
Астрономы допустили возможность существования жизни внутри звезд
В спокойной атмосфере коричневых карликов могут обитать организмы
09:26
05 Декабря 2016
Ученые нашли возможную замену антибиотиков
Побочных эффектов применения этих организмов не выявлено, утверждают ученые
20:19
04 Декабря 2016
Ученые сделали шаг к созданию "эликсира бессмертия"
Для этого они создали специальную компьютерную программу
18:12
04 Декабря 2016
Найдено средство, неожиданно победившее рак
Ученые пока не могут точно сказать, как работает лечение. Необходимо дальнейшее исследование и большее количество испытуемых
16:31
04 Декабря 2016
Всемирный потоп не за горами
Уровень вод Мирового океана поднимается в два раза быстрее, чем раньше предполагали океанологи
12:23
04 Декабря 2016
Исследователи возможно нашли причину возникновения болезни Паркинсона
Ученые сообщили о возможном прорыве в понимании лечения Болезни Паркинсона
11:36
04 Декабря 2016
Спрогнозированы сроки глобального распада Интернета
Мир вокруг нас стремительно меняется. Это пугает многих людей, и даже перемены в политике — это ответ на технологические изменения