нашите сайтове - сп. Мениджър сп. Обекти Мениджър на годината Новите родители Зеленият кръг

Германски физици създадоха най-тънкото оптично огледало

Квантовата оптикомеханика е постоянно разрастващо се поле за изучаване на квантовата природа на светлината с помощта на механични устройства. Работата на учените може да помогне да бъде създадена квантова памет или да се направи оптично огледало с квантово превключване, което би било важно постижение в областта на обработването на информация. Снимка: SuperPuay / Shutterstock

Германски физици от института по квантова оптика „Макс Планк“ разработиха оптично огледало, което се състои само от един-единствен слой атом и въпреки че не се вижда с въоръжено око, всичко, което се отразява от него, се вижда кристално ясно, пише Nature. Спокойно можем да го наречем най-тънкото в света.

Вместо да използват стандартната за направата на огледала полирана метална повърхност или оптично стъкло със специално покритие, физиците решават да да прибегнат до чисто нов метод. Те създават огледалото, като най-напред охлажда няколко стотин атома рубидий-87 с помощта на процес, известен като лазерно охлаждане. "Представете си, че атомите са баскетболни топки, а фотоните - топчета за пинг-понг", казва Юн Руи от института по квантова оптика „Макс Планк“. Когато достатъчно количество фотони бъдат насочени към рубидия, тяхната колективна сила охлажда атомите.

Вторият етап, наречен изпарително охлаждане, намалява температурата на атомите до около 10 нанокелвина. Изследователите прилагат прецизно магнетично поле в една посока, за да изолират и получат един пласт от атоми.

Впечатляващото в случая е, че полученото огледало е хиляди пъти по-тънко от човешкия косъм. Въпреки това отражението от него е толкова силно, че може да бъде видяно и от човек с невъоръжено око.

Самото огледало има две основни вътрешни свойства: подреден модел на атома и разстоянието между дължината на вълните на моделиращите лазери. Благодарение на това дифузията на светлината се потиска, а отражението се комбинира в еднопосочен и постоянен лъч светлина.

Преди да бъде отразен, един фотон може да се отрази няколко пъти между атомите. Това се дължи на факта, че самите атоми се намират на относително близко разстояние. Ефектът от това е потискане на разсейването на светлината и отскачащите фотони.

Според авторите по този начин се усилва реакцията на външното поле, което означава много силно отражение. Самото огледало е много тънко и невидимо, но апаратът, в което е създадено, е достатъчно голям. Той има повече от 1000 отделни оптически елемента и тежи около 2 тона. Поради това новият материал едва ли ще бъде ползван в бита, но научното значение на разработката е голямо. 

Източник: Обекти

още от Наука и здраве