Espelho atômico
Em física, um espelho atômico é um dispositivo que reflete átomos neutros de maneira semelhante à forma como um espelho convencional reflete a luz visível. Espelhos atômicos podem ser feitos de campo elétricos ou campo magnéticos,[1] onda eletromagnéticas[2] ou apenas biscoito de silício; no último caso, os átomos são refletidos pelas caudas atrativas da atração de van der Waals.[3][4][5] Tal reflexão é eficiente quando a componente normal do número de onda dos átomos é pequena ou comparável à profundidade efetiva do potencial de atração (aproximadamente, a distância na qual o potencial se torna comparável à energia cinética do átomo). Para reduzir a componente normal, a maioria dos espelhos atômicos é inclinada no ângulo de incidência rasante.
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Em incidência rasante, a eficiência da reflexão quântica pode ser aprimorada por uma superfície coberta com sulcos (espelho com sulcos).[6][7][8][9]
O conjunto de sulcos estreitos reduz a atração dos átomos pelas superfícies devido à força de van der Waals e aumenta a reflexão. Cada sulco bloqueia parte da frente de onda, causando difração de Fresnel.[8]
Tal espelho pode ser interpretado em termos do efeito Zenão.[7] Podemos assumir que o átomo é "absorvido" ou "medido" nos sulcos. A medição frequente (sulcos estreitamente espaçados) suprime a transição da partícula para o semi-espaço com absorvedores, causando reflexão especular. Com uma separação grande entre os sulcos finos, a refletividade do espelho com sulcos é determinada pelo momento adimensional , e não depende da origem da onda; portanto, é adequado para a reflexão de átomos.
Aplicações
[editar | editar código-fonte]- interferometria atômica
Ver também
[editar | editar código-fonte]Referências
- ↑ Merimeche, H. (2006). «Atomic beam focusing with a curved magnetic mirror». Journal of Physics B. 39 (18): 3723–3731. Bibcode:2006JPhB...39.3723M. doi:10.1088/0953-4075/39/18/002
- ↑ Balykin, V. I.; V. S. Letokhov; Yu. B. Ovchinnikov; A. I. Sidorov (1988). «Quantum-State-Selective Mirror Reflection of Atoms by Laser Light.». Physical Review Letters. 60 (21): 2137–2140. Bibcode:1988PhRvL..60.2137B. PMID 10038269. doi:10.1103/PhysRevLett.60.2137
- ↑ Friedrich, H.; G. Jacoby, C. G. Meister (2002). «quantum reflection by Casimir–van der Waals potential tails». Physical Review A. 65 (3): 032902. Bibcode:2002PhRvA..65c2902F. doi:10.1103/PhysRevA.65.032902
- ↑ Shimizu, F. (2001). «Specular Reflection of Very Slow Metastable Neon Atoms from a Solid Surface». Physical Review Letters. 86 (6): 987–990. Bibcode:2001PhRvL..86..987S. PMID 11177991. doi:10.1103/PhysRevLett.86.987
- ↑ Oberst, H.; Y. Tashiro; K. Shimizu; F. Shimizu (2005). «Quantum reflection of He* on silicon». Physical Review A. 71 (5): 052901. Bibcode:2005PhRvA..71e2901O. doi:10.1103/PhysRevA.71.052901
- ↑ F. Shimizu; J. Fujita (2002). «Giant Quantum Reflection of Neon Atoms from a Ridged Silicon Surface». Journal of the Physical Society of Japan. 71 (1): 5–8. Bibcode:2002JPSJ...71....5S. arXiv:physics/0111115
. doi:10.1143/JPSJ.71.5
- ↑ a b D. Kouznetsov; H. Oberst (2005). «Reflection of Waves from a Ridged Surface and the Zeno Effect». Optical Review. 12 (5): 1605–1623. Bibcode:2005OptRv..12..363K. doi:10.1007/s10043-005-0363-9
- ↑ a b H. Oberst; D. Kouznetsov; K. Shimizu; J. Fujita; F. Shimizu (2005). «Fresnel Diffraction Mirror for an Atomic Wave» (PDF). Physical Review Letters. 94 (1). 013203 páginas. Bibcode:2005PhRvL..94a3203O. PMID 15698079. doi:10.1103/PhysRevLett.94.013203. hdl:2241/104208
- ↑ D. Kouznetsov; H. Oberst (2005). «Scattering of waves at ridged mirrors.». Physical Review A. 72 (1). 013617 páginas. Bibcode:2005PhRvA..72a3617K. doi:10.1103/PhysRevA.72.013617