Вращательный эффект Доплера обнаружен и в микромире
|
|
Эксперименты немецких физиков доказали существование вращательного эффекта Доплера при излучении света вращающимися молекулами.
|
|
Этот эффект, открытый и изученный не так давно в макромире, был наконец-то подтвержден и в мире атомов и молекул.
|
|
Если атом находится в возбужденном состоянии, то рано или поздно он излучает фотон определенной энергии и возвращается в устойчивое состояние. Если этот атом, к тому же, летит в пространстве с некоторой скоростью, то энергия излученного фотона может оказаться больше или меньше "эталонного" значения, в зависимости от направления излучения. Это - знаменитый эффект Доплера, который, разумеется, работает и в микромире и который используется, в частности, для сверхглубокого охлаждения газов.
|
|
У эффекта Доплера есть малоизвестный "брат-близнец" - вращательный эффект Доплера. Он состоит в том, что если излучающая (или поглощающая) фотон молекула сама вращается, то энергия излученного (или поглощенного) ею фотона может отличаться от энергии в неподвижном случае (см. анимации на страничке Rotational Doppler effect).
|
|
Интересно отметить, что теория вращательного эффекта Доплера была разработана не так давно, всего лишь 7 лет назад (Phys. Rev. Lett. 78, 2539-2542 (1997)). Тогда же этот эффект был экспериментально обнаружен для макроскопических тел. И вот сейчас, в статье исследователей из Университета Ульма M. Michalski et al., Physical Review Letters, 95, 203005 (11 November 2005), было дано экспериментальное подтверждение этого эффекта и в микромире.
|
|
Проблема с микромиром состоит в том, что из-за квантования вращения нельзя заставить молекулу крутиться с той скоростью, с какой хочет экспериментатор. Поэтому немецким физикам пришлось действовать хитрее: они изучали свет, испущенный вращающимися молекулами, которые находились в сильном вращающемся электрическом поле. Это добавочное поле как бы приводило к дополнительному вращательному воздействию на молекулу, в определенном смысле "подгоняло" ее вращение.
|
|
Результаты спектроскопических измерений показали, что энергия излученных фотонов действительно зависит от вращения излучающей системы, а сдвиги этих энергий оказались в хорошем согласии с теоретическими формулами. Всё это позволяет говорить о вращательном эффекте Доплера как о надежно установленном в микромире эффекте.
|
|
|
http://news.rin.ru/news///26668/5// 16.11.2005
|