В физике , атомное зеркало представляет собой устройство , которое отражает нейтральные атомы в аналогично тому , как обычное зеркало отражает видимый свет . Атомные зеркала могут быть изготовлены из электрических полей или магнитных полей , [1] электромагнитных волн [2] или просто кремниевых пластин ; в последнем случае атомы отражаются притягивающими хвостами притяжения Ван-дер-Ваальса (см. квантовое отражение ). [3] [4] [5]Такое отражение эффективно, когда нормальная составляющая волнового числа атомов мала или сравнима с эффективной глубиной потенциала притяжения (грубо говоря, расстояние, на котором потенциал становится сопоставимым с кинетической энергией атома). Чтобы уменьшить нормальную составляющую, большинство атомных зеркал зажигают при скользящем падении .
При скользящем падении эффективность квантового отражения может быть увеличена за счет поверхности, покрытой выступами ( ребристое зеркало ). [6] [7] [8] [9]
Набор узких выступов снижает ван-дер-ваальсово притяжение атомов к поверхности и усиливает отражение. Каждый выступ блокирует часть волнового фронта, вызывая дифракцию Френеля . [8]
Такое зеркало можно интерпретировать с точки зрения эффекта Зенона . [7] Мы можем предположить, что атом «поглощается» или «измеряется» на гребнях. Частые измерения (узкие гребни) подавляют переход частицы в полупространство с поглотителями, вызывая зеркальное отражение . При большом разлукемежду тонкими выступами отражательная способность ребристого зеркала определяется безразмерным импульсом, и не зависит от происхождения волны; поэтому он подходит для отражения атомов.
Приложения
- Атомная интерферометрия
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Х. Меримече (2006). «Фокусировка атомного пучка изогнутым магнитным зеркалом». Журнал Physics B . 39 (18): 3723–3731. Bibcode : 2006JPhB ... 39.3723M . DOI : 10.1088 / 0953-4075 / 39/18/002 .
- ^ Балыкин В.И., Летохов В.С. (1988). "Квантово-селективное зеркальное отражение атомов лазерным светом". Письма с физическим обзором . 60 (21): 2137–2140. Bibcode : 1988PhRvL..60.2137B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.60.2137 . PMID 10038269 .
- ^ Х. Фридрих; Дж. Якоби, К. Г. Мейстер (2002). «Квантовое отражение от потенциальных хвостов Казимира – Ван-дер-Ваальса». Physical Review . 65 (3): 032902. Bibcode : 2002PhRvA..65c2902F . DOI : 10.1103 / PhysRevA.65.032902 .
- ^ Ф. Симидзу (2001). «Зеркальное отражение очень медленных метастабильных атомов неона от твердой поверхности». Письма с физическим обзором . 86 (6): 987–990. Bibcode : 2001PhRvL..86..987S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.86.987 . PMID 11177991 . S2CID 34195829 .
- ^ Х. Оберст; Ю. Таширо; К. Симидзу; Ф. Симидзу (2005). «Квантовое отражение He * на кремнии». Physical Review . 71 (5): 052901. Bibcode : 2005PhRvA..71e2901O . DOI : 10.1103 / PhysRevA.71.052901 .
- ^ Ф. Симидзу; Дж. Фуджита (2002). «Гигантское квантовое отражение атомов неона от ребристой поверхности кремния». Журнал Физического общества Японии . 71 (1): 5–8. arXiv : физика / 0111115 . Bibcode : 2002JPSJ ... 71 .... 5S . DOI : 10.1143 / JPSJ.71.5 .
- ^ а б Д. Кузнецов; Х. Оберст (2005). «Отражение волн от выступающей поверхности и эффект Зенона». Оптический обзор . 12 (5): 1605–1623. Bibcode : 2005OptRv..12..363K . DOI : 10.1007 / s10043-005-0363-9 .
- ^ а б Х. Оберст; Д. Кузнецов; К. Симидзу; Дж. Фудзита; Ф. Симидзу (2005). "Дифракционное зеркало Френеля для атомной волны". Письма с физическим обзором . 94 (1): 013203. Bibcode : 2005PhRvL..94a3203O . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.94.013203 . hdl : 2241/104208 . PMID 15698079 .
- ^ Д. Кузнецов; Х. Оберст (2005). «Рассеяние волн на ребристых зеркалах» (PDF) . Physical Review . 72 (1): 013617. Bibcode : 2005PhRvA..72a3617K . DOI : 10.1103 / PhysRevA.72.013617 .[ постоянная мертвая ссылка ]