Атомная оптика
Атомная оптика (или атомная оптика) «относится к методам управления траекториями и использования волновых свойств нейтральных атомов». [1] В типичных экспериментах используются пучки холодных, медленно движущихся нейтральных атомов как частный случай пучка частиц . Как и оптический луч, атомный луч может проявлять дифракцию и интерференцию и может быть сфокусирован с помощью зонной пластинки Френеля. [2] или вогнутое атомное зеркало . [3]
Полный обзор атомной оптики см. в обзоре Адамса, Сигела и Млинека 1994 года. [1] или обзор 2009 года Кронина, Йорга и Притчарда. [4] Дополнительную библиографию об атомной оптике можно найти в информационном письме 2017 года в Американском журнале физики . [5] Об оптике квантовых атомов см. обзор Pezzè et al. , 2018 г. [6]
История
[ редактировать ]Интерференцию волн атомной материи впервые наблюдали Эстерман и Штерн в 1930 году, когда луч Na дифрагировал от поверхности NaCl . [7] Короткая длина волны де Бройля атомов препятствовала прогрессу в течение многих лет, пока два технологических прорыва не возродили интерес: микролитография, позволяющая создавать точные небольшие устройства, и лазерное охлаждение, позволяющее замедлять атомы, увеличивая их длину волны де Бройля. [1]
До 2006 года разрешение систем визуализации на основе атомных пучков было не лучше, чем у оптического микроскопа , в основном из-за плохой работы фокусирующих элементов . Такие элементы используют малую числовую апертуру ; обычно в атомных зеркалах используется скользящее падение , и отражательная способность резко падает с увеличением угла скольжения; для эффективного нормального отражения атомы должны быть ультрахолодными , и для борьбы с такими атомами обычно используются магнитные , магнитооптические или оптические ловушки.
В начале 21 века научные публикации об «атомной нанооптике», с исчезающим полем. линзах [8] и ребристые зеркала [9] [10] показал значительное улучшение. [11] атомная голограмма . В частности, может быть реализована [12]
См. также
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Atomwave.org, статья RMP, исследования группы Кронина, исследователи атомной и оптической науки из Университета Аризоны» . Atomwave.org . Университет Аризоны. Архивировано из оригинала 09.11.2015 . Проверено 12 марта 2024 г.
{{cite web}}: CS1 maint: непригодный URL ( ссылка ) Бывший веб-сайт исследовательской группы из Аризоны.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Адамс, CS; Сигел, М; Млынек, Дж (1994). «Атомная оптика» . Отчеты по физике . 240 (3). Эльзевир Б.В.: 143–210. дои : 10.1016/0370-1573(94)90066-3 . ISSN 0370-1573 .
- ^ РБДоак; РЭГрисенти; С.Ребейн; Г.Шмаль; JPToennies; Ч. Вёлль (1999). «На пути к созданию атомного микроскопа де Бройля: фокусировка атомов гелия с использованием зонных пластин Френеля» (PDF) . Письма о физических отзывах . 83 (21): 4229–4232. Бибкод : 1999PhRvL..83.4229D . doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4229 . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2011 г. Проверено 12 марта 2024 г.
- ^ Дж.Дж.Берхаут; О.Дж.Луитен; ИДСетия; Т.В.Иджманс; Т.Мизусаки; JTMWalraven (1989). «Квантовое отражение: фокусировка атомов водорода вогнутым зеркалом» (PDF) . Письма о физических отзывах . 63 (16): 1689–1692. Бибкод : 1989PhRvL..63.1689B . дои : 10.1103/PhysRevLett.63.1689 . ПМИД 10040645 .
- ^ Кронин, Александр Д.; Йорг Шмидмайер; Дэвид Э. Причард (2009). «Оптика и интерферометрия атомов и молекул» (PDF) . Обзоры современной физики . 81 (3): 1051. arXiv : 0712.3703 . Бибкод : 2009РвМП...81.1051С . дои : 10.1103/RevModPhys.81.1051 . hdl : 1721.1/52372 . S2CID 28009912 . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 г.
- ^ Роведдер, Б. (2007). «Ресурсное письмо АОН-1: Атомная оптика, инструмент для нанопроизводства». Американский журнал физики . 75 (5): 394–406. Бибкод : 2007AmJPh..75..394R . дои : 10.1119/1.2673209 .
- ^ Пецце, Лука; Смерзи, Аугусто; Оберталер, Маркус К.; Шмид, Роман; Тройтлейн, Филипп (05 сентября 2018 г.). «Квантовая метрология с неклассическими состояниями атомных ансамблей». Обзоры современной физики . 90 (3). Американское физическое общество (APS): 035005. arXiv : 1609.01609 . дои : 10.1103/revmodphys.90.035005 . ISSN 0034-6861 . S2CID 119250709 .
- ^ Эстерманн, И.; Стерн, Отто (1930). «Дифракция молекулярных пучков». З. Физ . 61 (1–2): 95. Бибкод : 1930ZPhy...61...95E . дои : 10.1007/bf01340293 . S2CID 121757478 .
- ^ Балыкин Виктор; Климов, Василий; Летохов, Власилен (март 2005 г.). «Атомная нанооптика» . Новости оптики и фотоники : 44–48.
- ^ Х.Оберст; Д.Кузнецов; К.Симидзу; Дж.Фуджита; Ф. Симидзу (2005). «Дифракционное зеркало Френеля для атомной волны» . Письма о физических отзывах . 94 (1): 013203. Бибкод : 2005PhRvL..94a3203O . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.013203 . hdl : 2241/104208 . ПМИД 15698079 .
- ^ Д.Кузнецов; Х. Оберст; К. Симидзу; А. Нойман; Ю. Кузнецова; Ж.-Ф. Биссон; К. Уэда; СРЖ Брюк (2006). «Ребристые атомные зеркала и атомный наноскоп» . Журнал физики Б. 39 (7): 1605–1623. Бибкод : 2006JPhB...39.1605K . CiteSeerX 10.1.1.172.7872 . дои : 10.1088/0953-4075/39/7/005 . S2CID 16653364 .
- ^ Ф, Шмидт-Калер; Т Пфау; П. Шмельхер; В. Шляйх (2010). «В центре внимания атомная оптика и ее приложения» . Новый журнал физики . 12 (6): 065014. Бибкод : 2010NJPh...12f5014S . дои : 10.1088/1367-2630/12/6/065014 .
- ^ Симидзу; Дж. Фудзита (2002). «Голограмма отражательного типа для атомов». Письма о физических отзывах . 88 (12): 123201. Бибкод : 2002PhRvL..88l3201S . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.123201 . ПМИД 11909457 .
Книги
[ редактировать ]- Мейстр, Пьер (2001). Атомная оптика . Серия Springer по атомной, оптической и физике плазмы, 33. Нью-Йорк: AIP Press/Springer. ISBN 0387952748 . OCLC 45962873 . АСИН 0387952748
- Мейстр, Пьер (2021). Квантовая оптика, укрощающая квант . Тексты для аспирантов по физике. Springer International Publishing, Cham. дои : 10.1007/978-3-030-76183-7 . ISBN 9783030761837 . OCLC 1346683874 .
 | Эта атомной, молекулярной и оптической физике, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |