Kondensat Bosego-Einsteina

Prezentacja na temat: "Kondensat Bosego-Einsteina"— Zapis prezentacji:

1 Kondensat Bosego-Einsteina
Nagroda Nobla z fizyki w 2001 roku

2 Kondensat Bosego-Einsteina - nowy stan skupienia
Do niedawna w nowoczesnej fizyce stanów skupienia było trzy: ciała stałe ciecze gazy Aż do 1995 roku, kiedy otrzymano nowy stan skupienia materii. Nazwa pochodzi od nazwisk dwóch uczonych: Alberta Einsteina Satyendry Nathego Bosego którzy przewidzieli, że musi istnieć jeszcze jeden stan.

3 Warunki powstania kondensatu Bosego-Einsteina
Kondensat Bosego-Einsteina powstaje w szczególnych warunkach: w skrajnie niskich temperaturach (rzędu 0, kelwina) w wysokiej próżni

4 Otrzymanie kondensatu
Rankiem 5 czerwca 1995 roku badacze jako pierwsi ludzie przez ponad 15 sekund obserwowali nowy stan materii. Jak to zrobili ? Badacze wytworzyli w niewielkiej szklanej komorze próżnię i wstrzeliwali do środka atomy rubidu. Następnie oświetlali naczynie promieniami lasera, co doprowadziło do nagłego odparowywania atomów. Potem dobierając odpowiednią sekwencję błysków kilku innych wiązek laserowego światła, zabierali energię atomom, tak że ich temperatura gwałtownie spadła. Aby ostudzone atomy nie stykały się z „gorącymi” ściankami naczynia, dwa elektromagnesy utrzymywały rubidowy gaz dokładnie po środku komory. Jednak temperatura wciąż była za wysoka, dlatego dobrali takie natężenie pól magnetycznych, by atomy o wyższej temperaturze mogły uciec z pułapki. Te atomy, które pozostały w naczyniu były już bardzo zimne. I wtedy straciły indywidualne własności i chęć do poruszania się każdy po swojemu i zamieniły w kondensat Bosego-Einsteina.

5 Oświetlając wiązką laserową kondensat Bosego-Einsteina, udało się za pomocą kamery CCD uzyskać obraz jego cienia. Kolory odpowiadają stopniowi absorpcji światła: natężenie czerwieni jest proporcjonalne do gęstości atomów kolor niebieski tzw. Negatywna absorpcja - przezroczystość materii.

6 Możliwości zastosowania kondensatu
Badania te mogą przyczynić się do: skonstruowania komputerów kwantowych zbudowania bardzo dokładnych zegarów atomowych - przydatnych w nawigacji np..: statków kosmicznych Wykorzystując kondensat Bosego-Einsteina laser atomowy ma szansę do bardzo dokładnego poznania budowy materii.

7 Nagroda Nobla z fizyki w 2001 roku
W 2001 roku Komitet Noblowski nagrodził „ojców” , którym udało się zaobserwować Kondensat Bosego-Einsteina. Byli to: Eric A. Cornell Wolfgang Keterrie Carl E. Wiemen

8 Eric A. Cornell Urodził się 19 grudnia 1961 r. w Palo Alto w słonecznej Kalifornii. W 1985 r. skończył fizykę na Stanfordzie. Studiował także w prestiżowym Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Bostonie. Od 1990 r. Pracuje w Joint Institute for Laboratory Astrophysics na University of Colorado w Boulder. Zajmuje się m.in. spektroskopią pojedynczych jonów, laserami chłodzącymi i eksperymentami na atomach wewnątrz włókien światłowodowych. Cornell jest jednym z najmłodszych laureatów Nobla, ma zaledwie 39 lat

9 Carl Wieman Urodził się 26 marca 1951 roku w Oregonie. Fizykę studiował w Massachussetts Institute of Technology. Od 1984 r. pracuje i wykłada na University of Colorado. Zajmuje się m.in. wykorzystaniem laserów do badań atomów. Przez ostatnie dziesięć lat próbował przy pomocy laserowego promieniowania chłodzić i zamykać atomy w "pułapce". Jest współwłaścicielem trzech patentów wykorzystujących wiedzę o laserach w praktyce.

10 Wolfgang Ketterle Ma 43 lata. Ukończył politechnikę w Monachium. Niemiec od lat mieszkający w USA. Doktorat obronił w 1986 roku na uniwersytecie w Monachium i w Instytucie Optyki Kwantowej w Garching (Niemcy). Od 1993 roku jest profesorem fizyki w Massachusetts Institute of Technology w Cambridge (USA). To właśnie sprzęt skonstruowany przez niego i wymyślone nowatorskie metody eksperymentalne umożliwiły badania kondensatu Bosego-Einsteina (BEC). Zrobił pierwszy laser „strzelający” atomami przeprowadzonymi w stan BEC, pierwszy również zmierzył prędkość rozchodzenia się dźwięku w kondensacie.

11 Dziękuję Marlena Grobel