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科学:电子与量子曲调共舞

作者:古琐岽    发布时间:2017-11-21 01:03:11    

墨尔本的ANDREW WATSON现在可以通过德国研究人员设计的微型电池供电电子干涉仪精确测量电子的量子特性该仪器可用于测试广义相对论,并可能导致构建非常灵敏的传感器,用于测量非常慢的旋转干涉仪利用波之间发生的干扰:当两个波相结合并且它们的波峰彼此同步时,它们“建设性地干涉”,形成一个更大的波峰;然而,当一波的波峰与另一波的波谷重合时,它们“破坏性地干涉”,相互抵消光是一种波,因此它显示干涉效应 - 在波峰增强或消除的情况下形成明暗的“干涉条纹”但是通常被认为是粒子的电子也会表现出干涉效应,因此表现得像波浪一样该效果可用于电子干涉仪电子干涉仪于1954年由德国图宾根大学的Gottfried Mollenstedt和其他人发明,电子干涉仪将电子束与垂直电荷线分开根据量子理论,每个单独的电子分成两部分,一部分通过电线的每一侧之后,当这些部分结合在一起时,微小的干涉条纹形成 - 10000到毫米 - 这些可以用显微镜看到 1975年至1981年间,图宾根大学的Franz Hasselbach开发了一种紧凑型电子干涉仪最近,Hasselbach和他的同事们在他们的干涉仪上添加了一种叫做Wien滤波器的设备它由一对磁场中的带电板组成这些板布置成使得电场和磁场彼此成直角并且与颗粒通过过滤器的方向成直角在干涉仪的大多数应用中,滤波器用作速度选择器;电场和磁场是平衡的,使得通过装置的带电粒子被偏转,除非它们的速度是预定值哈塞尔巴赫和他的同事们将维恩滤波器用于新用途他们首先分裂电子束,然后通过维恩滤波器传递这两部分他们以这样的方式对设备进行定向:一部分电子比另一部分更接近正极板这使得它比另一部分更快地通过滤波器,有效地使每个电子波的一部分比另一部分更向前移动哈塞尔巴赫直接观察到在重新组合部分之后形成的干涉图案中的偏移哈塞尔巴赫改变了电场,并展示了电子的两个部分如何相对于彼此向前或向后移动当两个部分之间的滞后变得太大时,干涉条纹完全消失展示对电子量子方面的这种控制本身就令人印象深刻,但德国集团通过旋转整个干涉仪做了更多当它每秒旋转一圈时,他们观察到由旋转引起的干涉条纹的偏移这是一种相对论效应,称为Sagnac效应 - 飞机陀螺仪功能背后的原理这些激光束被分成两部分,然后在重新组合之前行进不同的路径:当包含光束部分的平面旋转时,

 

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