✖


Jump to content

Дэвид Э. Причард

Дэвид Эдвард Притчард
Рожденный ( 1941-10-15 ) 15 октября 1941 г. (82 года)
Нью-Йорк, Нью-Йорк
Гражданство Американский
Альма-матер Калифорнийский технологический институт (AM)
Гарвардский университет (доктор философии)
Научная карьера
Поля Физика
Атомная физика
Исследования в области физического образования
Учреждения С
Диссертация Дифференциальное спин-обменное рассеяние: натрий на цезии. [1]  (1968)
Докторантура Дэниел Клеппнер
Докторанты Эрик Корнелл
Другие известные студенты Джером Апт (астронавт)
Веб-сайт сеть .с .edu /физика /люди /факультет / Притчард _Дэйвид .html

Дэвид Эдвард Причард (родился 15 октября 1941 г.) [2] — профессор Массачусетского технологического института (MIT), специализирующийся на атомной физике и образовательных исследованиях .

Карьера [ править ]

Ранние работы [ править ]

Причард защитил докторскую диссертацию в 1968 году в Гарвардском университете под руководством Дэниела Клеппнера . Его диссертация включала создание первой атомной рассеивающей машины с поляризованными атомами для изучения дифференциального спин-обменного рассеяния - процесса, посредством которого линия водорода 21 см . проявляется [1]

Причард был одним из первых, кто применил перестраиваемые лазеры высокого разрешения в физике и химии, продемонстрировав спектроскопию за счет одновременного поглощения двух лазерных фотонов. Он использовал как лазерную, так и радиочастотную спектроскопию для изучения слабосвязанных молекул Ван-дер-Ваальса , таких как NaNe. [3] и КАр, [4] в холодных сверхзвуковых молекулярных пучках .

, атомные ловушки и интерферометры атомные Атомная оптика

Притчард использовал способность перестраиваемых лазеров передавать импульс атомам, что привело к демонстрации дифракции атомов от стоячей волны света (обозначенной режимами Капицы-Дирака или Рамана-Ната) и брэгговского рассеяния . [5] атомов из световых решеток , основав область когерентной атомной оптики . [6] Это привело к созданию первого атомного интерферометра . [7] где волны материи будут распространяться по обеим сторонам металлической фольги перед рекомбинацией, так что различные взаимодействия на двух сторонах приведут к сдвигу границ атомной интерференционной картины. [8] атомов Это позволило провести точные измерения поляризуемости , показателя преломления волн газообразной материи и провести фундаментальные испытания квантовой декогеренции , а также впервые продемонстрировать способность атомных интерферометров измерять угловую скорость, как гироскоп , и работать со сложными частицами, такими как Молекулы Na 2 в газовой фазе. [9]

Исключительно важным достижением атомной оптики является изобретение Притчардом магнитооптической ловушки. [10] который захватывает и охлаждает атомы до температур ниже милликельвина, а также Dark SPOT MOT, в котором атомы удерживаются таким образом, что они не взаимодействуют с улавливающим светом. [11] Вместе с магнитной ловушкой атомов он способен сжимать ~ 10 10 холодные атомы в один и тот же небольшой объем (иногда ее называют ловушкой Иоффе-Причарда в честь ее происхождения из физики плазмы). Эти ловушки обычно используются в области исследования холодных атомов и являются основными инструментами Гарвардского технологического института по ультрахолодным атомам .

В 1990 году Притчард пригласил Вольфганга Кеттерле в Массачусетский технологический институт в качестве постдокторанта для работы над атомным охлаждением . Чтобы побудить Кеттерле остаться в Массачусетском технологическом институте, в 1993 году Кеттерле получил свою собственную экспериментальную программу по холодному атому (с двумя студентами и двумя грантами), в то время как сам Притчард ушел из этой области, чтобы позволить Кеттерле быть назначенным на факультет. Кеттерле занимался охлаждением атомов, чтобы достичь конденсации Бозе-Эйнштейна в 1995 году, за это открытие Кеттерле был удостоен Нобелевской премии по физике в 2001 году вместе с бывшим аспирантом Притчарда Эриком Аллином Корнеллом и Карлом Виманом , который был неофициальным учеником Причарда в то время, когда бакалавриат в Массачусетском технологическом институте. [12]

Затем Кеттерле и Притчард совместно изучали атомную оптику и интерферометрию с бозе-конденсатами, демонстрируя когерентное усиление волн материи , сверхизлучательное рэлеевское рассеяние и возможности брэгговской спектроскопии для исследования конденсата, а также использовали лазерный свет для установления когерентности между двумя конденсатами, которые никогда не соприкасаются.

Точные измерения атомных масс [ править ]

Притчард является пионером в точном измерении атомных и молекулярных масс с использованием ионных ловушек . Это достижение стало возможным благодаря разработке его группой высокочувствительных радиочастотных детекторов на основе СКВИДов (сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств) и методов когерентной перекрестной связи движения различных частиц. моды колебаний иона в ловушке. Кульминацией этих достижений стал ионный баланс, в котором каждый из двух разных ионов удерживался одновременно, а их циклотронные частоты сравнивались друг с другом с точностью, превышающей одну часть из 10. 11 . [13] Это привело к открытию нового типа систематического сдвига циклотронной частоты за счет поляризуемости иона, обеспечивающего наиболее точное измерение поляризуемости ионной молекулы. Это также привело к пятидесятикратному улучшению экспериментальных проверок Альберта Эйнштейна , эквивалентности массы и энергии которая (где E — энергия, m — масса и c — скорость света ) — теперь ½ части на миллион. [14]

Точные измерения масс атомов рубидия и цезия (цезия), выполненные с помощью аппарата MIT, были объединены с другими высокоточными атомными интерферометрическими измерениями h / m ( константа Планка, деленная на массу атома), чтобы дать наиболее точное значение постоянная тонкой структуры составляет 0,2 частей на миллиард (частей на миллиард), что на ~ 2,5 совокупной ошибки отличается от измерений, основанных на квантовой электродинамике . Это наиболее точное сравнение измерений, выполненных на совершенно разных теоретических основах.

Программное обеспечение для обучения и образования [ править ]

В 1998 году Дэвид Притчард и его сын Алекс разработали онлайн-преподавателя по Сократу, mycybertutor.com, который предоставляет конкретную критику неправильных символических ответов, подсказки по запросу, а также последующие комментарии и вопросы. Было показано, что этот инструмент значительно улучшает способность студентов отвечать на традиционные экзаменационные задачи MIT, повышая их успеваемость примерно на 2 стандартных отклонения. [15] В настоящее время это программное обеспечение продается компанией Pearson Education под названиями Mastering Physics, Mastering Chemistry и Mastering Astronomy . Он стал широко используемым репетитором по домашним заданиям в области науки и техники, около 2,5 миллионов человек.

Исследовательская группа Притчарда в области образования, RELATE [16] была основана в 2000 году с целью «Применять принципы и методы науки и техники для изучения и улучшения обучения, особенно экспертных знаний » . Они проводят исследования, используя все компоненты аббревиатуры RELATE — исследования в области эффективного обучения, оценки и репетиторства. Они показали, что копирование домашнего задания онлайн является лучшим предиктором низкой оценки на итоговом экзамене по физике в Массачусетском технологическом институте. [15] и является основным источником ~ 5% сертификатов, выдаваемых edX . Они исследовали новые типы обучения (например, целенаправленное отработку важнейших навыков решения проблем) или варианты обучения (добавление диаграммы, замена вопросов с несколькими вариантами ответов более интерактивными вопросами с перетаскиванием и т. д.) по сравнению с традиционным обучением (контроль). [17] [18]

Эти эксперименты, наряду с другими соответствующими исследованиями, выявили важный принцип, с которым боролись студенты, — стратегическое мышление — способность определять, какие концепции и процедуры полезны при решении незнакомой проблемы. С этой целью компания RELATE разработала опросник рассуждений по механике. [19] это измеряет стратегические способности; это послужило эталоном прогресса их новой педагогики: моделирования подхода к решению проблем. Было показано, что эта педагогика значительно улучшает отношение учащихся к изучению естественных наук, повышает их баллы на пересдаче выпускного экзамена по физике 1, [20] и впоследствии помочь им улучшить свою оценку по физике 2 на ~ ½ стандартного отклонения по сравнению с учащимися, которым это вмешательство не помогло. [21]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Гарвардские докторские диссертации по физике, 1954–1970» (PDF) . Физический факультет Гарвардского университета . Архивировано из оригинала (PDF) 18 мая 2014 года . Проверено 26 июля 2019 г.
  2. ^ «Биография на АПС» . Архивировано из оригинала 07 марта 2016 г. Проверено 14 июля 2012 г.
  3. ^ Ахмад-Битар, Риад; Лапатович, Уолтер П.; Причард, Дэвид Э.; Ренхорн, Ингемар (26 декабря 1977 г.). «Лазерная спектроскопия связанных молекул NaNe» . Письма о физических отзывах . 39 (26): 1657–1660. Бибкод : 1977PhRvL..39.1657A . doi : 10.1103/PhysRevLett.39.1657 . ISSN   0031-9007 .
  4. ^ Мэттисон, Эдвард М.; Причард, Дэвид Э.; Клеппнер, Дэниел (11 марта 1974 г.). «Спин-вращательная связь в молекуле Ван-дер-Ваальса KAr щелочи-редкого газа» . Письма о физических отзывах . 32 (10): 507–509. Бибкод : 1974PhRvL..32..507M . doi : 10.1103/PhysRevLett.32.507 .
  5. ^ Мартин, Питер Дж.; Олдакер, Брюс Г.; Миклич, Эндрю Х.; Причард, Дэвид Э. (08 февраля 1988 г.). «Брэгговское рассеяние атомов на стоячей световой волне» . Письма о физических отзывах . 60 (6): 515–518. Бибкод : 1988PhRvL..60..515M . дои : 10.1103/PhysRevLett.60.515 . ПМИД   10038570 .
  6. ^ Виман, Карл Э.; Причард, Дэвид Э.; Вайнленд, Дэвид Дж. (1 марта 1999 г.). «Охлаждение атомов, захват и квантовые манипуляции» . Обзоры современной физики . 71 (2): С253–С262. Бибкод : 1999RvMPS..71..253W . дои : 10.1103/RevModPhys.71.S253 .
  7. ^ Кейт, Дэвид В.; Экстром, Кристофер Р.; Терчетт, Квентин А.; Причард, Дэвид Э. (27 мая 1991 г.). «Интерферометр для атомов» . Письма о физических отзывах . 66 (21): 2693–2696. Бибкод : 1991PhRvL..66.2693K . дои : 10.1103/physrevlett.66.2693 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10043592 .
  8. ^ Экстром, Кристофер Р.; Шмидмайер, Йорг; Чепмен, Майкл С.; Хаммонд, Трой Д.; Причард, Дэвид Э. (1 мая 1995 г.). «Измерение электрической поляризуемости натрия атомным интерферометром» . Физический обзор А. 51 (5): 3883–3888. Бибкод : 1995PhRvA..51.3883E . дои : 10.1103/physreva.51.3883 . ISSN   1050-2947 . ПМИД   9912059 .
  9. ^ Кронин, Александр Д.; Шмидмайер, Йорг; Причард, Дэвид Э. (28 июля 2009 г.). «Оптика и интерферометрия атомов и молекул» . Обзоры современной физики . 81 (3): 1051–1129. arXiv : 0712.3703 . Бибкод : 2009РвМП...81.1051С . дои : 10.1103/revmodphys.81.1051 . hdl : 1721.1/52372 . ISSN   0034-6861 . S2CID   28009912 .
  10. ^ Причард, Делавэр; Рааб, Эль; Баньято, В.; Виман, CE; Уоттс, Р.Н. (21 июля 1986 г.). «Световые ловушки, использующие спонтанные силы» . Письма о физических отзывах . 57 (3): 310–313. Бибкод : 1986PhRvL..57..310P . дои : 10.1103/physrevlett.57.310 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10034027 . S2CID   42773639 .
  11. ^ Кеттерле, Вольфганг; Дэвис, Кендалл Б.; Иоффе, Майкл А.; Мартин, Алекс; Причард, Дэвид Э. (12 апреля 1993 г.). «Высокие плотности холодных атомов в темной оптической ловушке спонтанных сил» . Письма о физических отзывах . 70 (15): 2253–2256. Бибкод : 1993PhRvL..70.2253K . дои : 10.1103/physrevlett.70.2253 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10053514 .
  12. ^ «Нобелевская премия по физике 2001 года» . NobelPrize.org . Проверено 3 февраля 2024 г.
  13. ^ Рейнвилл, Саймон; Томпсон, Джеймс К.; Причард, Дэвид Э. (16 января 2004 г.). «Ионные весы для сверхточного измерения атомной массы» . Наука . 303 (5656): 334–338. Бибкод : 2004Sci...303..334R . дои : 10.1126/science.1092320 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   14671311 . S2CID   10927619 .
  14. ^ Рейнвилл, Саймон; Томпсон, Джеймс К.; Майерс, Эдмунд Г.; Браун, Джон М.; Дьюи, Мейнард С.; Кесслер, Эрнест Г.; Деслаттс, Ричард Д.; Бёрнер, Ганс Г.; Йентшель, Майкл; Мутти, Паоло; Причард, Дэвид Э. (2005). «Прямая проверка E=mc2» . Природа . 438 (7071): 1096–1097. дои : 10.1038/4381096а . ISSN   0028-0836 . ПМИД   16371997 . S2CID   4426118 .
  15. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мороте, Эльза-София; Причард, Дэвид Э. (1 августа 2009 г.). «Какие элементы курса коррелируют с улучшением тестов по вводной механике Ньютона?» . Американский журнал физики . 77 (8): 746–753. Бибкод : 2009AmJPh..77..746M . дои : 10.1119/1.3139533 . hdl : 1721.1/51717 . ISSN   0002-9505 .
  16. ^ «Связаться | Исследования в области эффективного обучения, оценки и репетиторства» . Проверено 03 августа 2023 г.
  17. ^ Чен, Чжунчжоу; Чуджицкий, Кристофер; Палумбо, Дэниел; Александрон, Гиора; Чой, Юн-Дженг; Чжоу, Цянь; Причард, Дэвид Э. (2016). «Исследование более эффективных методов обучения с использованием экспериментов AB в МООК: результаты и проблемы» . Исследования и практика в области обучения, усовершенствованного с помощью технологий . 11 (1): 9. дои : 10.1186/s41039-016-0034-4 . ISSN   1793-7078 . ПМК   6302917 . ПМИД   30613242 .
  18. ^ Чуджицкий, Кристофер; Причард, Дэвид Э.; Чен, Чжунчжоу (14 марта 2015 г.). «Обучающие эксперименты с использованием AB-тестирования в больших масштабах» . Материалы второй (2015 г.) конференции ACM по обучению @ Scale . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 405–408. дои : 10.1145/2724660.2728703 . hdl : 1721.1/99202 . ISBN  9781450334112 . S2CID   42124185 .
  19. ^ Пол, Эндрю; Баррантес, Аналия; Кардамон, Кэролин; Райян, Саиф; Причард, Дэвид Э.; Ребелло, Н. Санджай; Энгельхардт, Паула В.; Сингх, Чандралеха (2012). «Разработка инвентаря рассуждений механики» . Материалы конференции AIP . 1413 (1). АИП: 287–290. Бибкод : 2012AIPC.1413..287P . дои : 10.1063/1.3680051 . hdl : 1721.1/78556 .
  20. ^ Пол, Эндрю; Баррантес, Аналия; Причард, Дэвид Э.; Сабелла, Мел; Хендерсон, Чарльз; Сингх, Чандралеха (2009). «Моделирование применительно к решению проблем» . Материалы конференции AIP . 1179 (1). АИП: 51–54. Бибкод : 2009AIPC.1179...51P . дои : 10.1063/1.3266752 . hdl : 1721.1/76354 .
  21. ^ Райян, Саиф; Пол, Эндрю; Баррантес, Аналия; Теодореску, Ралука; Причард, Дэвид Э.; Сингх, Чандралеха; Сабелла, Мел; Ребелло, Санджай (2010). «Улучшение успеваемости учащихся по электричеству и магнетизму после предварительного обучения MAPS по механике» . Материалы конференции AIP . 1289 (1). АИП: 273–276. Бибкод : 2010AIPC.1289..273R . дои : 10.1063/1.3515221 . hdl : 1721.1/63094 .

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=David_E._Pritchard&oldid=1233450555"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 409bb3825fa474227806fa57be9baca7__1720486500
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/40/a7/409bb3825fa474227806fa57be9baca7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
David E. Pritchard - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)