Óptica atômica
Óptica atômica (ou óptica de átomos) "refere-se a técnicas para manipular as trajetórias e explorar as propriedades de onda de átomos neutros".[1] Experimentos típicos utilizam feixes de átomos neutros frios, movendo-se lentamente, como um caso especial de um feixe de partículas. Assim como um feixe óptico, o feixe atômico pode apresentar difração e interferência, e pode ser focalizado com uma placa de zona de Fresnel[2] ou o espelho atômico[3]
Para visões gerais abrangentes sobre óptica atômica, veja a revisão de 1994 por Adams, Sigel e Mlynek[1] ou a revisão de 2009 por Cronin, Jörg e Pritchard.[4] Mais bibliografia sobre Óptica Atômica pode ser encontrada na Carta de Recursos de 2017 no American Journal of Physics.[5] Para óptica atômica quântica, veja a revisão de 2018 por Pezzè et al.[6]
História[editar | editar código-fonte]
A interferência das ondas de matéria atômicas foi observada pela primeira vez por Esterman e Stern em 1930, quando um feixe de Na foi difratado em uma superfície de NaCl.[7] O curto comprimento de onda de Broglie dos átomos impediu o progresso por muitos anos até que dois avanços tecnológicos reavivaram o interesse: microlitografia, permitindo a fabricação de dispositivos pequenos e precisos, e resfriamento a laser, permitindo que os átomos fossem desacelerados, aumentando seu comprimento de onda de Broglie.[1]
Até 2006, a resolução dos sistemas de imagem baseados em feixes atômicos não era melhor do que a de um microscópio óptico, principalmente devido ao desempenho deficiente dos elementos de focalização. Esses elementos utilizam pequena abertura numérica; geralmente, espelhos atômicos utilizam incidência rasante, e a reflexão cai drasticamente com o aumento do ângulo de incidência rasante; para uma reflexão normal eficiente, os átomos devem ser ultrafrios, e lidar com tais átomos geralmente envolve trampas magnéticas, magneto-ópticas ou ópticas.
No início do século XXI, publicações científicas sobre "nano-óptica atômica" abordam lentes de campo evanescente[8] e espelhos ranhurados[9][10] mostraram uma melhoria significativa.[11] Em particular, pode-se realizar um holograma atômico.[12]
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
- ↑ a b c Adams, C.S; Sigel, M; Mlynek, J (1994). «Atom optics». Elsevier BV. Physics Reports. 240 (3): 143–210. ISSN 0370-1573. doi:10.1016/0370-1573(94)90066-3
- ↑ R.B.Doak; R.E.Grisenti; S.Rehbein; G.Schmahl; J.P.Toennies; Ch. Wöll (1999). «Towards Realization of an Atomic de Broglie Microscope: Helium Atom Focusing Using Fresnel Zone Plates» (PDF). Physical Review Letters. 83 (21): 4229–4232. Bibcode:1999PhRvL..83.4229D. doi:10.1103/PhysRevLett.83.4229. Consultado em 12 Março 2024. Cópia arquivada (PDF) em 29 de setembro de 2011
- ↑ J.J.Berkhout; O.J.Luiten; I.D.Setija; T.W.Hijmans; T.Mizusaki; J.T.M.Walraven (1989). «Quantum reflection: Focusing of hydrogen atoms with a concave mirror» (PDF). Physical Review Letters. 63 (16): 1689–1692. Bibcode:1989PhRvL..63.1689B. PMID 10040645. doi:10.1103/PhysRevLett.63.1689
- ↑
Cronin, Alexander D.; Jörg Schmiedmayer; David E. Pritchard (2009). «Optics and interferometry with atoms and molecules» (PDF). Reviews of Modern Physics. 81 (3). 1051 páginas. Bibcode:2009RvMP...81.1051C. arXiv:0712.3703. doi:10.1103/RevModPhys.81.1051. hdl:1721.1/52372. Cópia arquivada (PDF) em 19 de julho de 2011
- ↑ Rohwedder, B. (2007). «Resource Letter AON-1: Atom optics, a tool for nanofabrication». American Journal of Physics. 75 (5): 394–406. Bibcode:2007AmJPh..75..394R. doi:10.1119/1.2673209
- ↑ Pezzè, Luca; Smerzi, Augusto; Oberthaler, Markus K.; Schmied, Roman; Treutlein, Philipp (5 de setembro de 2018). «Quantum metrology with nonclassical states of atomic ensembles». American Physical Society (APS). Reviews of Modern Physics. 90 (3): 035005. ISSN 0034-6861. arXiv:1609.01609. doi:10.1103/revmodphys.90.035005
- ↑ Estermann, I.; Stern, Otto (1930). «Beugung von Molekularstrahlen». Z. Phys. 61 (1–2): 95. Bibcode:1930ZPhy...61...95E. doi:10.1007/bf01340293
- ↑ Balykin, Victor; Klimov, Vasili; Letokhov, Vlasilen (Março 2005). «Atom Nano-Optics». Optics and Photonics News: 44-48
- ↑ H.Oberst; D.Kouznetsov; K.Shimizu; J.Fujita; F. Shimizu (2005). «Fresnel Diffraction Mirror for an Atomic Wave». 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; K. Shimizu; A. Neumann; Y. Kuznetsova; J.-F. Bisson; K. Ueda; S. R. J. Brueck (2006). «Ridged atomic mirrors and atomic nanoscope». Journal of Physics B. 39 (7): 1605–1623. Bibcode:2006JPhB...39.1605K. CiteSeerX 10.1.1.172.7872. doi:10.1088/0953-4075/39/7/005
- ↑ F, Schmidt-Kaler; T Pfau; P Schmelcher; W Schleich (2010). «Focus on Atom Optics and its Applications». New Journal of Physics. 12 (6). 065014 páginas. Bibcode:2010NJPh...12f5014S. doi:10.1088/1367-2630/12/6/065014
- ↑ Shimizu; J. Fujita (2002). «Reflection-Type Hologram for Atoms». Physical Review Letters. 88 (12): 123201. Bibcode:2002PhRvL..88l3201S. PMID 11909457. doi:10.1103/PhysRevLett.88.123201
Livros[editar | editar código-fonte]
- Meystre, Pierre (2001). Atom Optics. Col: Springer series on atomic, optical, and plasma physics, 33. New York: AIP Press/Springer. ISBN 0387952748. OCLC 45962873 ASIN 0387952748
- Meystre, Pierre (2021). Quantum Optics Taming the Quantum. Col: Graduate Texts in Physics. [S.l.]: Springer International Publishing, Cham. ISBN 9783030761837. OCLC 1346683874. doi:10.1007/978-3-030-76183-7
Ligações externas[editar | editar código-fonte]
- «Atomwave.org, RMP Article, Cronin Group Research, Atomic and Optical Science Researchers at the University of Arizona». atomwave.org. University of Arizona. Consultado em 12 Março 2024. Cópia arquivada em 9 de novembro de 2015