منو
 کاربر Online
1446 کاربر online

کاهش سرعت نور

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > اپتیک > اپتیک هندسی
(cached)

دید کلی

یکی از اصولی که نسبیت خاص بر مبنای آن بنا نهاده شده‌است، ثبات سرعت نور است. یعنی در نسبیت خاص بعنوان یک اصل مسلم فرض می شود که سرعت نور مقداری ثابت است.

اقدامات انجام شده

کاهش سرعت نور ممکن است از آنچه فکر می‌کنید، آسان‌تر باشد. اخیرا (دانشمندان فیزیک|فیزیکدانان)) توانستند با استفاده از حالت اگزوتیک ماده مرسوم به چگالش بوز ـ اینشتین علامت‌های نوری را تا 17m/s کند نموده و توجه بسیاری را به خود جلب کنند. اما اینک گروهی دیگر نشان می‌دهند که چگونه این کار را می‌توان به قیمت ارزان انجام داد. آنها نشان دادند که یک گاز معمولی از اتم‌های رابیدیوم گرم شده می‌تواند علامتهای نور را دقیقا به 10m/s کند ، (بیش از یک میلیون بار کوچکتر از سرعت نور در هوا یا خلا) کند. مفهوم جدید می‌تواند گستره وسیعی از آزمایشهای اپتیک مدرن را عملی‌تر کند.

جورج دلچ از دانشگاه دام تگزاس (که مرداد ماه 1380 جهت شرکت و ارائه سخنرانی در کالج تابستانی بین‌الملی اپتیک و فوتونیک در مرکز پژوهش‌های فیزیک کاربردی و تحقیقات ستاره‌شناسی دانشگاه تبریز به تبریز آمده بود) می‌گوید:"او از آزمایش جدید در وحشت بود. زیرا که چندین صدهزار دلار ارزش وسایل آن بود." ولی او و همکارانش پی بردند که با استفاده از تکنیک اساسی مشهور به شفافیت القا‌کننده الکترومغناطیسی (EIT) می‌توان این کار را با وسایل ارزانتر انجام داد. در تکنیک EIT حالات‌ کوانتمی یک ابر اتمی مات توسط لیزری دستکاری شده و آنها برای گستره باریکی از طول‌موج‌های نوری شفاف می شوند.

بنا به نظریه الکترومغناطیسی این باند تراگسیلی باریک مستقیما به ضریب شکستی منجر می‌شود ، که به شدت به طول موج این گستره بستگی دارد. ضریب شکست ، سرعت فاز (سرعتی که در آن باریکه های نوری با موج سینوسی حرکت می‌کنند.) را به دست می‌دهد. چند سال پیش محققین نشان دادند که سرعت فاز وابسته به طول موج سبب می‌شود که سرعت گروه نور (سرعتی که با آن انرژی و تمام علامت‌ها حرکت می‌کنند) بیش از یک صد بار کندتر شود.

آزمایش ساده

  • برای فهم اینکه چگونه می‌توان از سرعت موج شدیدا وابسته به طول‌موج ، علامت‌های نوری کند بدست آورد ، نشانه‌هایی را در نظر بگیرید که روی هم قرار گرفته‌اند و با سرعت‌های اندک متفاوت در حرکت هستند. سرعت گروه طرحی که نشانه‌ها پدید می‌آورند ، می‌تواند بطور قابل توجه از سرعت خود نشانه‌ها متفاوت (در این مورد سریعتر) باشد. یا به طور مشابه دو موج صوتی که دارای اختلاف فرکانس جزئی هستند ، ایجاد موج کندتر موسوم به زنش (Seat) می کنند.

  • با باریک‌سازی باند تراگسیل در گاز ربیدیوم گرم شده نور را به طور قابل توجه ، کند کرده و سرعت گروه را به زیر 90m/s ، کند تر از سرعت خیلی از ملخ‌های هواپیماها ، می‌برند. بطوریکه پالس نور برای طی طول یک اینچ از سلول گازی یک چهارم میلی ثانیه زمان می‌برد. ویچ می‌گوید: زمان اندرکنش طولانی میان نور و اتم‌ها می‌تواند منجر به آزمایش فوق‌العاده حساسی در اپتیک غیر خطی شود. آزمایشهایی که در آن اندازه ‌گیری نور اندرکنش کننده با ماده معمولا نیازمند نیروهایی با شدت خیلی بالا است.

کاربرد نور کند

  • کامپیوتر کوانتمی:
    در این قبیل آزمایشها تحت شرایط خاص یک فوتون منفرد می‌تواند از رفتار طبیعی تجاوز کرده و با یک فوتون دیگر مستقیما اندرکنش کند. این فرآیندی است که می توان از آن در یک کامپیوتر کوانتمی استفاده نمود.

  • مخابرات:
    کندسازی نور می‌تواند در توسعه سیستم‌های مخابراتی که کاملا با نور عمل می کنند ، بدون نیاز به تبدیل علامتهای الکتریکی مورداستفاده قرار گیرد.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 20307


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..