Я просто хочу быть спокойным лучшим учеником - Глава 80
Глава 80 Доплеровский авангард и генерал Де Бройль
Фактически, еще в начале 20 века физики заметили, что свет оказывает радиационное давление на атомы. Из-за ограниченности инструментов и оборудования, только в последние десятилетия технологии лазерного охлаждения атомов были основаны на технологиях лазерного охлаждения атомов. развитие.
Г-н Чжу Дивен из лаборатории Стэнфорда использовал трехмерный лазерный луч, чтобы сформировать магнитооптическую ловушку для захвата атомов на небольшой площади для охлаждения, и получил более низкотемпературный оптический клей. Это было в 1985 году.
После более чем десяти лет кропотливых исследований г-н Чжу и его партнеры по научным исследованиям вышли на новый уровень. Они использовали эту технологию для получения чрезвычайно низких температур ниже предела отдачи фотонов. Благодаря этому результату г-н Чжу, Коэн Даноки и Филлипс одновременно получили Нобелевскую премию по физике. Это был 1997 год.
Спустя более десяти или двух десятилетий XXI века в лаборатории средней школы Nangang № 21 г-н Му задал вопрос, основанный на результатах исследования Нобелевской премии по физике: «В эксперименте с лазерным охлаждением атомов, учитывается эффект отдачи. , Какое минимальное значение температуры? »
Все ученики под сценой почесали в затылках и почесали в затылках: «Учитель Му, мы всего лишь старшеклассники. С таким пониманием мы не выиграем Нобелевскую премию? »
Только Шэнь Ци молчал. Он понял значение вопроса Учителя Му. Она не ожидала, что кто-нибудь из старшеклассников получит уровень Нобелевской премии.
Это вопрос о лазерных передатчиках и захвате атомов. На первый взгляд, он кажется очень дорогим. В конечном итоге эксперимент с лазерным охлаждением атомов является проверкой теоретических предположений Доплера и Де Бройля, и он был продолжен и постепенно улучшен.
В школьных учебниках физики старшеклассники узнают об эффекте Доплера, волнах де Бройля, дуальности света волна-частица, модели энергетического уровня Бора, бомбардировке альфа-частицами и основных теориях атомных электронов. Конечно, это самые сложные части школьной физики.
Шэнь Ци сам научился многому, и препятствия на пути к его пониманию относительно небольшие.
Что касается решения проблем, если вы не владеете необходимыми математическими инструментами (формулами, выводами, теоремами и т. Д.), Вы будете беспомощны для решения соответствующих математических задач, а физические проблемы будут более прогрессивными в понимании. Рассчитывайте в небольших количествах.
«Это не требует мозгов уровня Нобелевской премии, вам нужно только иметь мозги уровня соревнований по физике». Учитель Му улыбнулся и спросил: «Как вы думаете, этот вопрос сложен?»
"сложно!"
«Контрольные вопросы IPhO средней сложности или вопросы национального финального экзамена по теории CPhO находятся почти на этом уровне сложности». Учитель Му осмотрел сцену на следующей неделе и сказал: «Знайте, что когда вы участвуете в конкурсе, никто не будет показывать вам обучающее видео. Единственная подсказка - это не демонстрационная 3D-анимация, а лишь схематический вид сверху на поверхности валка. Теперь это похоже на вид сверху на экране. Итак, я воспроизвел анимацию для вас, и я воспроизвел ее дважды, и я дал вам одновременные объяснения. Вы не должны этого показывать. Любопытно по поводу невежественного выражения лица ребенка. Будущие физики, придумайте что-нибудь реальное, пожалуйста, не подведи меня ».
Аудитория на мгновение помолчала.
Уровень игроков материальной команды соревнований, естественно, не так уж плох, и не только Шэнь Ци имеет факультативы-самоучки или частично знает основные предметы.
Все участники материального конкурса взяли свои ручки и погрузились в письмо и рисование на черновике, делая расчеты.
Шэнь Ци не принес ни ручки, ни бумаги. Он пришел с пустыми руками, глядя на двумерную схематическую диаграмму атомной системы отсчета на экране, о чем-то размышляя.
«Брат, ты же не можешь мысленно вычислить минимальное значение температуры, верно?» Линь Синюй написал и обнаружил, что Шэнь Ци рядом с ним неподвижно сидит, как гора, скрестив руки на груди.
"Счет в уме? Его не существует ». Шэнь Ци покачал головой и раскрыл ладонь: «Перо».
В пенале Линь Синюя была стопка ручек, и он достал одну из самых дорогих ручек на водной основе и передал ее Шэнь Ци.
«Бумага приходит». Шэнь Ци снова развел ладонями.
шипение.
Линь Синюй вырвал страницу из своего черновика и протянул Шэнь Ци.
Думая, что одной страницы черновика недостаточно, Линь Синюй разорвал несколько листов подряд.
«Достаточно одного черновика». Шэнь Ци махнул рукой, держа ручку, чтобы сделать выводы на черновике.
В этом эксперименте с атомным лазерным охлаждением необходимо рассчитать минимальное значение температуры. Расчет небольшой, но этапы вывода относительно громоздки. Шэнь Ци должен набросать черновик, а шкала должна быть правильно воспринята в соответствии с реальной ситуацией.
Кисть кисть.
Шэнь Ци взмахнул ручкой и быстро заполнил обе стороны черновика.
«Whhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh.
Учитель Му заметил Шэнь Ци: «Кажется, у Шэнь Ци есть результаты?»
Снял.
Шэнь Ци щелкнул пальцами: «Да».
Счастье.
Левая и правая руки Учителя Му щелкнули пальцами: «Тогда, пожалуйста, покажи свои результаты, Шен Ци».
Подчистил вопрос о подводной лодке на доске. Учитель Му попросил Шэнь Ци выйти на сцену, чтобы ответить.
Шен Ци вышел на сцену, взял мел и написал на доске.
Первым шагом в решении этой проблемы является получение частоты лазера. Согласно классическому эффекту Доплера мы можем получить:
Ом (1 + vx / c)
Фактически, сам Доплер не может понять, что теоретический эффект, который он выдвинул в мгновение ока, будет широко использоваться в различных странах и областях по всему миру через сто или двести лет.
Современный цветной эффект Доплера в больницах основан на эффекте Доплера, который также широко используется в вооруженных силах, а также на уровне атомной микроскопии.
Шэнь Ци приказал Допплеру открыть выход для авангарда. В сочетании с постановкой темы доплеровский авангард вошел во вражеский лагерь и произвел внезапную атаку.
Если электрон летит к нам с положительной скоростью v, может быть получено движение назад, и горизонтальный размер всей фигуры будет уменьшен на отношение cv к c.
Шэнь Ци может рассчитать электрическое поле, взяв вторую производную. Когда высокоэнергетические электроны проходят, они испускают излучение в прямом направлении. Это тормозное излучение. На этом вывод Доплеровского Пионера заканчивается, и он выполнил то, что дал Шэнь Ци. Миссия Далее наступает очередь генерала Де Бройля.
Волна де Бройля фактически включала предварительную квантовую механику. Учебники физики для старших классов не являются общими, но суть изложена в учебниках, но в них есть более убедительные описания и меньше конкретных объяснений.
Шэнь Ци приказал роте Ма Та генерала Де Бройля разбить лагерь. Он дал импульс атому, чтобы поглотить фотон на доске, как:
? Ω0 / c
Когда температура принимается равной T, соответствующая длина волны де Бройля равна:
Λ =? / Корневой знак mkT
Волновое число - это скорость изменения фазы в зависимости от расстояния, а частота - это скорость изменения фазы в зависимости от времени. ω и k подобны времени и пространству в пространственном направлении.
Г-н Чжу Дивен использует трехмерный лазерный луч, чтобы сформировать магнитооптическую ловушку для захвата атомов на небольшой площади с целью их охлаждения. 3D-анимация, которую только что проиграл г-н Му, просто имитирует этот экспериментальный процесс. Распространение света в трехмерном пространстве взаимодействует с атомами и поглощает. Число атомов после фотона и импульс, генерируемый каждым поглощением и излучением поверхности атома… Шэнь Ци заполнил доску слева, и процесс решения был почти половина завершена.
Учитель Му сохранял выжидательную позицию, и Линь Синюй в аудитории только что поставил перед собой черновик, написанный Шэнь Ци.
Линь Синюй посмотрел на черновик Шэнь Ци и посмотрел на процесс решения на доске. Это неправильно. Черновик Шэнь Ци отличается от того, что он написал на доске.
Линь Синюй в основном понимает более половины содержания на доске, но когда он смотрит на черновик Шэнь Ци, он ничего не понимает.
Поскольку то, что Шэнь Ци пишет в черновике, является относительно независимыми основными шагами, его мышление слишком резкое, и немногие люди, кроме него, могут понять, что он хочет выразить.
Шэнь Ци использует основные шаги в качестве руководства и начинает подробное решение на доске. Скоро ответ скоро появится.