Преимущества атомного лазера

Первыми достигли необходимого результата американцы. Немец Кеттерле был разочарован, узнав, что Корнелл и Вейман его опередили. Однако решил продолжать собственные эксперименты.

На то были, впрочем, особые причины. Во-первых, он шел своим путем. Во-вторых, в своих опытах он использовал атомы натрия, а не рубидия. И спустя три месяца он тоже добился желаемого результата. Причем ему удалось получить в 100 раз больше конденсата, чем конкурентам.

Кроме того, на основе конденсата Бозе - Эйнштейна он решил построить атомный лазер. И создал его в 1996 году.

В отличие от света, испускаемого обычной лампочкой, лазер, как известно, испускает когерентное излучение. То есть все испускаемые им фотоны имеют одну и ту же энергию, длину и фазу волны. Если вместо света использовать синхронизированные атомы - как раз такие, что составляют конденсат Бозе - Эйнштейна, - можно говорить об атомном лазере, обладающем большей эффективностью, нежели обычный.

Между оптическим и атомным лазерами есть как аналогии, так и различия. Аналогом активной среды оптического лазера в атомном выступает бозе-конденсат из ультрахолодных атомов. В обоих случаях внешняя энергия приводит к тому, что из активной среды вырывается когерентное излучение.

Но происходит это не в результате спонтанного излучения атомов активной среды, как в оптическом лазере, а вследствие более сложного взаимодействия атомов, которое приводит к образованию своеобразных капель "жидкого света". Они обладают чуть меньшей скоростью, нежели фотоны, зато намного большей энергией.

Использовать вместо луча света пучок атомов предлагалось еще четверть века тому назад, когда в Америке началась разработка программы "Звездные войны". Такая замена резко бы увеличила мощность луча, что было необходимо для оружия, подготавливаемого для войн в космосе.

Но интересен такой лазер не только мощностью.
Как предполагают ученые, с помощью атомного лазера можно будет вести изготовление микросхем с такими возможностями, о которых мы сегодня и мечтать не смеем. Ведь новый инструмент позволяет распоряжаться атомами поштучно, выстраивая из них, словно из кирпичей, какие угодно ансамбли.

А совсем недавно в Институте квантовой оптики имени М. Планка был создан микрочип величиной с почтовую марку. Он заключен в резервуар и содержит миниатюрную оптическую ловушку, которая позволяет получать конденсат Бозе-Эйнштейна. Вероятно, такой микрочип может стать основой компьютеров шестого поколения с невиданными ранее возможностями по быстродействию.

Не приходится удивляться, что круг явлений, столь широко представленный в природе и технике, представляет предмет пристального внимания физиков. Главный аргумент, стимулирующий такое внимание, и по сути - становление современной физики плазмы – проблема управляемого термоядерного синтеза. Плазменная энергетика даст решение энергетической и экологической проблемы, откроет возможности развития науки, внедрения новых технологий ХХI века. Уверен, что эти проблемы будет решать мое поколение.

 

3.Заключение

 

Таким образом, в общем случае плазма представляет собой смесь свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов и молекул. Наличие в ионизированном газе заряженных частиц, которые могут переносить электрический ток и тем самым обеспечивать активное взаимодействие с внешними электрическими и магнитными полями. Это качество плазмы имеет определяющее значение для ее использования в технике. Необычное свойство плазмы состоит ещё и в том, что её электропроводность растёт с увеличением температуры, тогда как металлы при нагревании проводят ток хуже, чем при охлаждении.
4.Приложение

5.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Плазма – четвертое состояние вещества. Д.А.Франк – Каменецкий. Атомиздат. Москва 1968г.

2. Энциклопедический словарь юного физика. Москва, 1999г.

3. Плазма, как объект физических исследований. А.С. Кингсеп 1996г. Московский физико-технический институт.

4. Конденсат Бозе-Эйнштейна получен. Зачем он нужен? Публикация. С. Николаев. Интернет - сайт. 2002 г.

5. «Эконика – Техно». Сравнительная характеристика установок для плазменной резки металлов. Интернет – сайт. 2002 г.

6. «Полиплазма» Технология плазменного напыления или плазменная металлизация. Интернет – сайт. 2002 г.