Атомдық құрылымды көпірлер және олардың қолданылуы
Ridged mirror
Атомдық физикадағы жоны бар айналар – бөлшектерді (атомдарды) жарықтандырып кері шағылыстыруға арналған құрал. Де-Брольді теориясы негізінде жұмыс істейді, тиімділігі зерттеледі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Атомдық физикада, қырлы айна (немесе қырлы атомдық айна, немесе Френель дифракциялық айнасы) – бұл нейтралды бөлшектердің (атомдардың) бетке иіс бұрышымен келіп, көлденең нұсқаулы шағылысуын қамтамасыз ететін атомдық айнаның бір түрі. Бөлшектердің бетке деген орташа тартымдылығын азайту және шағылыстыру қабілетін арттыру үшін оның беті тар қырлармен жабдықталған.
In atomic physics, a ridged mirror (or ridged atomic mirror, or Fresnel diffraction mirror) is a kind of atomic mirror, designed for the specular reflection of neutral particles (atoms) coming at a grazing incidence angle. In order to reduce the mean attraction of particles to the surface and increase the reflectivity, this surface has narrow ridges.
Кескінделген атомдық айналардың шағылыстығы
Әдебиетте тік сызықты айнадан толқындардың кванттық кері шағылысу тиімділігінің әртүрлі есептеулері талқыланды. Барлық есептеулерде де Бройль теориясы қолданылып, кері шағылысқан атомдардың толқындық қасиеттері назарға алынады.
Various estimates for the efficiency of quantum reflection of waves from ridged mirror were discussed in the literature. All the estimates explicitly use the de Broglie theory about wave properties of reflected atoms.
Негізгі шек
Тиімді жоталы айналар үшін жоғарыда аталған екі шама да жоғары шағылыстылықты көрсетуі керек. Бұл жоталардың ені мен периодын қысқарту қажеттігін білдіреді. Жоталардың ені атомның көлемінен кем болмайды; осы шектеу жоталы айналардың мүмкіндіктерін анықтайды.
For efficient ridged mirrors, both estimates above should predict high reflectivity. This implies reduction of both, width, of the ridges and the period, The width of the ridges cannot be smaller than the size of an atom; this sets the limit of performance of the ridged mirrors.
Қисық айналардың қолданылуы
Кейбір жетістіктерге қарамастан, жолақты айналар әлі коммерцияланбаған. Жолақты атомдық айнаның шағылысу қабілеті, тегіс бетке қарағанда бірнеше есе артық болуы мүмкін. Жолақты айнаны атомдық голограмма ретінде қолдану көрсетілген. Шимидзу және Фудзитаның жұмысында, атомдық голография SiN4 пленкасына енгізілген электродтар арқылы, атомдық айнаның үстінде немесе тікелей атомдық айнаның өзінде жүзеге асырылады. Жолақты айналар көрінетін жарықты да шағылыстырады, бірақ жарық толқындары үшін олардың тиімділігі тегіс беттен жоғары емес. Эллипсоидты жолақты айна, субмикрометрлік ажыратымдылыққа ие атомдық оптикалық жүйеге (атомдық наноскопқа) фокустаушы элемент ретінде ұсынылған.
Ridged mirrors are not yet commercialized, although certain achievements can be mentioned. The reflectivity of a ridged atomic mirror can be orders of magnitude better than that of a flat surface. The use of a ridged mirror as an atomic hologram has been demonstrated. In Shimizu's and Fujita's work, atom holography is achieved via electrodes implanted into SiN4 film over an atomic mirror, or maybe as the atomic mirror itself. Ridged mirrors can also reflect visible light; however, for light waves, the performance is not better than that of a flat surface. An ellipsoidal ridged mirror is proposed as the focusing element for an atomic optical system with submicrometre resolution (atomic nanoscope).