Oglindă atomică
În fizică, o oglindă atomică este un dispozitiv care reflectă atomi neutri într-un mod similar cu modul în care o oglindă convențională reflectă lumina vizibilă. Oglinzile atomice pot fi realizate prin utilizarea câmpurilor electrice sau câmpurilor magnetice,[1] unde câmpurile electromagnetice[2] interacționează cu momentele dipolare ale atomilor neutri. De asemenea, oglinzile atomice pot fi realizate din plăcuțe de siliciu; în acest caz, atomii sunt reflectați prin forțele de atracție ale interacțiunii van der Waals, un fenomen cunoscut sub numele de reflexia cuantică).[3][4][5] Această reflexie este eficientă atunci când componenta normală a vectorului de undă al atomilor este mică sau comparabilă cu adâncimea efectivă a potențialului de atracție, care reprezintă aproximativ distanța la care potențialul devine comparabil cu energia cinetică a atomului. Pentru a reduce componenta normală, majoritatea oglinzilor atomice sunt proiectate pentru incidența tangențială.
La incidența tangențială, eficiența reflexiei cuantice poate fi îmbunătățită prin utilizarea unei suprafețe acoperite cu creste (oglindă crestată).[6][7][8]
Setul de creste înguste reduce forța de atracție van der Waals exercitată asupra atomilor de către suprafață și îmbunătățește reflexia. Fiecare creastă blochează o parte din frontul de undă al atomilor, cauzând difracția Fresnel.[8]
O astfel de oglindă poate fi explicată prin intermediul efectului Zeno cuantic.[7] În acest context, se poate interpreta că atomii sunt „măsurați” la fiecare creastă, iar măsurările frecvente (creste îndeaproape distanțate) suprimă tranziția particulei către regiunea absorbantă, determinând astfel o reflexia speculară. La o separație mare între crestele subțiri, reflectivitatea oglinzii crestate este determinată de un parametru adimensional, unde este numărul de undă și este θ unghiul de incidență. Această reflectivitate nu depinde de faza inițială a undei, ceea ce face ca oglinzile crestate să fie eficiente pentru reflexia atomilor.
Aplicații
- Interferometria atomică