referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Klement
Sobota, 23. novembra 2024
Bose-Einsteinov kondenzát - 5. skupenstvo
Dátum pridania: 18.09.2007 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: vejabasket
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 1 690
Referát vhodný pre: Gymnázium Počet A4: 5.1
Priemerná známka: 2.98 Rýchle čítanie: 8m 30s
Pomalé čítanie: 12m 45s
 

Prvýkrát bol stav BEC dosiahnutý až v roku 1995, keď sa vedcom podarilo realizovať magneticko-optickú pascu, zariadenie  využívajúce princíp laserového ochladzovania, kedy laserový lúč zamedzuje pohyb atómov. Vďaka tomuto postupu sa vedci dostali na teploty o niečo nižšie než 1 mK
(milikelvin). Na experiment najprv poslúžili atómy Rubídia(Rb). Od tej doby sa BEC stal predmetom intenzívneho výskumu vo veľa svetových fyzikálnych laboratóriách. Dodnes sa podarilo dosiahnuť stav BEC s atómmi siedmich ďalších prvkov, vrátane Sodíka(Na), a študovali sa ich prejavy.


Fyzikom sa darilo ochladiť atómy určitých prvkov až na teplotu 3 nK (0,000 000 003 stupňa nad absolútnou nulou). Minulý týždeň sa ale vďaka technicky náročnému experimentu dostali ešte do ďaleko nižších teplôt. W. Ketterle a jeho tým na MIT najprv „uchopili“ niekoľko miliónov atómov sodíka do tzv. optickej pinzety tvorenej laserovými lúčmi. Potom boli tieto atómy „polapené“ do magneticko-optickej pasce. Nasledoval proces adiabatickej dekompresie, pri ktorej sieť magnetických polí odstránila teplejšie atómy. Vďaka tomu teplota kondenzátu (asi 200 tisíc atómov) klesla pod 3 nK.

Ako vysvetlil jeden z týmov výskumníkov, ďalší pochod už vychádzal z využitia elementárneho stavového zákona plynov: ak zvyšujeme tlak, plyn sa zahrieva a ak znižujeme tlak, dochádza k ochladzovaniu. Ketterle teda v pasci znížil tlak, čím zredukoval výsledný počet atómov asi na množstvo 30 tisíc. Práve vďaka prudkému zníženiu tlaku sa mu nakoniec podarilo zbytok sodíkových atómov v stave Bose - Einsteinovho kondenzátu ochladiť pod teplotu 1 nK (0,000 000 001 stupňa nad 0 K). Najnižšia teplota, ktorá bola pri experimente nameraná, dosahovala neuveriteľných 450 pK (pikokelvinov).

Experimentálny výskum Bose- Einsteinových kondenzátov začal pomerne nedávno, ale pokračuje s nezmenšenou intenzitou. Už dnes existuje rada pozoruhodných výskumov a aplikácií BEC. Napríklad prednedávnom značne medializované „spomalené svetlo“, keď sa vedcom podarilo pomocou BEC zbrzdiť prúd fotónov. BEC ale tiež umožnil realizáciu atómového laseru (využiteľná napr. pri litografii mikročipov s vysokým rozlíšením), nesmierne presnou interferometriou, konštrukciou zdokonalených atómových hodín atď. V súvislosti s BEC sa niekedy hovorí rovnako o supernanotechnológii či „atómtronike“, pri ktorej sú atómy cielene posielané mikročipom po dĺžke vlákien (tzv. Bose-Einsteinov kondenzát na mikročipe).

Poznámka:

Wolfgang Ketterle (nar. 1957) – nemecký fyzik pracujúci v USA. Vyštudoval na Ludwig-Maximiliánovej univerzite v Mníchove. V roku 1986 dosiahol doktorát na vyššie uvedenej univerzite a v Max Planckovom inštitúte pre kvantovú optiku v Garchingu. Na ďalšie štúdium sa presídlil do USA, kde dosiahol profesúru fyziky na MIT. Nobelovu cenu za fyziku získal roku 2001 spoločne s Američanmi Ericom Cornellom a Carlom Wiemanom, a to „za dosiahnutie Bose–Einsteinovej kondenzácie v zriedených plynoch alkalických atómov, a za skoršie základné štúdia vlastností kondenzátov“

Bozón- všetky atómové jadrá s párnym nukleónovým číslom (napríklad jadro ťažkého vodíka, ktorý pozostáva z dvoch fermiónov: protónu a neutrónu), ako aj väčšina atómov a molekúl

Fotón- fotón je objekt mikrosveta, ktorý má aj časticové, aj vlnové vlastnosti, ale nie je ani vlnou, ani časticou + (vo fyzike) kvantum elektromagnetického poľa,
napríklad svetla

Makroskopické kvantové javy - javy, v ktorých sa kvantová povaha mikrosveta prejavuje aj v makroskopických merítkach

Supravodivosť-jav, pri kt. materiál nekladie takmer žiadny zaznamenateľný odpor prechodu el. prúdu, neuvoľňuje sa žiadne ohmické teplo a materiál emituje magnet. čiary, čím odpudzuje vonkajšie magnet. pole a pri prechode prúdu sám okolo seba vytvára veľmi silné magnet. pole.

Supratekutá látka (supratekutina)- kvapalina s nulovou viskozitou.Supratekutosť bola pozorovaná iba pri 2 izotopoch Hélia (4He a 3He) pri teplotách blízkych absol. nule.
 
späť späť   1  |   2   
 
Súvisiace linky
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.