Атомное зеркало

В физике атомное зеркало — это устройство, которое отражает нейтральные атомы так же, как обычное зеркало отражает видимый свет . Атомные зеркала могут быть изготовлены из электрических или магнитных полей . электромагнитные волны или просто кремниевая пластина ; в последнем случае атомы отражаются притягивающими хвостами притяжения Ван-дер-Ваальса (см. квантовое отражение ). Такое отражение эффективно, когда нормальная составляющая волнового числа атомов мала или сравнима с эффективной глубиной потенциала притяжения (грубо говоря, расстоянием, на котором потенциал становится сравнимым с кинетической энергией атома). Чтобы уменьшить нормальную составляющую, большинство атомных зеркал сверкают при скользящем падении .

Рифленое зеркало. Волна с волновым вектором $~{\vec {K}}~$ разбросано по гребням, разделенным расстоянием $~L~$

При скользящем падении эффективность квантового отражения можно повысить за счет поверхности, покрытой гребнями ( ребристое зеркало ).

Набор узких гребней уменьшает ван-дер-ваальсово притяжение атомов к поверхности и усиливает отражение. Каждый гребень блокирует часть волнового фронта, вызывая дифракцию Френеля .

Такое зеркало можно интерпретировать с точки зрения эффекта Зенона . Можно предположить, что атом «поглощается» или «измеряется» на гребнях. Частые измерения (узко расположенные гребни) подавляют переход частицы в полупространство с поглотителями, вызывая зеркальное отражение . При большом разделении $~L~$ между тонкими гребнями отражательная способность ребристого зеркала определяется безразмерным импульсом $~p={\sqrt {KL~}}~\theta ~$, и не зависит от происхождения волны; следовательно, он подходит для отражения атомов.

Приложения

• Атомная интерферометрия

См. также

• Квантовое отражение
• Ребристое зеркало
• Эффект Зенона
• Атомный наноскоп
• Атомный лазер