top

Các nhà khoa học đã chế tạo thành công tia laser sắc nét nhất trong lịch sử

Chủ nhật | 02/07/2017
Tia laser sắc nét hơn nghĩa là có độ chính xác cao hơn. Các nhà khoa học đã thiết lập một kỷ lục mới về độ sắc nét của laser khi tạo được một laser có độ rộng vạch phổ (linewidth) chỉ 10 milihertz (0,01 hertz).

Hãy cẩn thận khi bạn dùng nó.

Tia laser sắc nét hơn nghĩa là có độ chính xác cao hơn. Các nhà khoa học đã thiết lập một kỷ lục mới về độ sắc nét của laser khi tạo được một laser có độ rộng vạch phổ (linewidth) chỉ 10 milihertz (0,01 hertz).

Độ rộng vạch phổ thể hiện mức độ bao trùm quang phổ. Chúng ta vẫn chưa đạt được tia laser lý tưởng, tức là chỉ có một bước sóng xác định (các photon được truyền đi ở cùng tần số). Nhưng chúng ta đã gần mục tiêu đó hơn bao giờ hết.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Đo lường Quốc gia Đức hay PTB (Physikasisch Bundesanstalt) cho biết một trong những cách mà tia laser mới này có thể chứng minh sự hữu ích là giữ các chuẩn thời gian của chúng ta.

Nhà vật lí Thomas Legero giải thích: "Độ rộng vạch phổ của laser càng nhỏ, việc xác định tần số của nguyên tử trong đồng hồ quang học càng chính xác. Tia laser mới này sẽ cho phép chúng ta cải tiến đáng kể chất lượng đồng hồ."

Sau gần 10 năm làm việc, các nhà nghiên cứu đã đạt kỷ lục mới này với sự trợ giúp của bộ cộng hưởng silicon Fabry-Pérot. Thiết bị này được sử dụng để kiểm soát bước sóng ánh sáng qua hai gương cố định đặt đối diện nhau và nằm bên trong một hình nón kép.

 

Bộ cộng hưởng silicon, chịu trách nhiệm tạo ra tia laser sắc nét nhất tính tới thời điểm hiện tại
Bộ cộng hưởng silicon, chịu trách nhiệm tạo ra tia laser sắc nét nhất tính tới thời điểm hiện tại

Chiều dài khoảng cách giữa các gương, cụ thể là độ ổn định của nó, kiểm soát độ rộng vạch phổ của laser. Vì vậy thách thức đối với các nhà khoa học là giữ cho những tấm gương này ổn định nhất có thể. Điều đó có nghĩa là loại bỏ sự can thiệp từ các thay đổi về áp suất, rung động từ sóng âm thanh, sóng địa chấn và biến động nhiệt độ.

Nhiệm vụ cuối cùng là giảm thiểu chuyển động nhiệt của các nguyên tử (chuyển động Brownian) xảy ra trong tất cả các vật liệu ở nhiệt độ hữu hạn. Để làm điều này, bộ cộng hưởng được làm từ silicon đơn tinh thể và làm lạnh xuống đến nhiệt độ -150 độ C hay -238 độ F..

Tia laser sắc nét nhất thế giới được tạo ra như vậy. Các nhà nghiên cứu nói rằng sóng ánh sáng (của laser), dao động khoảng 200 nghìn tỷ lần mỗi giây, ổn định trong 11 giây hoặc lâu hơn trước khi chúng mất đồng bộ. Thời gian đó đủ để ánh sáng đi đến Mặt Trăng và quay lại năm lần.

Nếu mong đợi laser giúp cải thiện khả năng truyền thông vô tuyến trong không gian vũ trụ, nó sẽ phải đi xa hơn nữa. Và PTB tự tin cho rằng họ có thể đưa độ rộng vạch phổ xuống dưới 1 milihertz.

 

Laser đang được dùng trong đồng hồ nguyên tử quang học
Laser đang được dùng trong đồng hồ nguyên tử quang học

Hiện nay, laser đang được sử dụng để cải thiện chất lượng của đồng hồ nguyên tử quang học và để đo các nguyên tử cực lạnh với độ chính xác cao hơn. Trong tương lai, laser cũng có thể được sử dụng để đo bức xạ điện từ với độ chính xác hơn và thậm chí để kiểm tra thuyết tương đối.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Physical Review Letters.

Theo Genk

BÌNH LUẬN & CHIA SẺ

Đang tải bình luận,....

Đọc thêm

Thứ 5 | 06/07/2017

Vệ tinh nghiên cứu vũ trụ Mayak - Ngọn hải đăng của Nga sẽ thay thế sao Thiên Lang trở thành vật thể phát sáng rực rỡ nhất trên bầu trời đêm khi được phóng vào vũ trụ trong tháng 7 này.

Vệ tinh nghiên cứu vũ trụ Mayak - Ngọn hải đăng của Nga sẽ thay thế sao...

Thứ 3 | 27/06/2017

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại vật liệu mới cho các bộ xử lý, sử dụng tiết kiệm hơn 100 lần so với hệ thống bán dẫn hiện nay.

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại vật liệu mới cho...

Thứ 2 | 19/06/2017

Chúng ta vẫn khẳng định rằng, một người mà thiếu đi bộ não chắc chắn sẽ không sống được. Nhưng sự thật là, có không ít trường hợp các bác sĩ giật mình, kinh hãi khi phát hiện thấy bệnh nhân của mình thiếu tới 90% bộ não mà vẫn sống khỏe mạnh, làm việc bình thường thậm chí là có chỉ số IQ cao và học giỏi.

Chúng ta vẫn khẳng định rằng, một người mà thiếu đi bộ...

Thứ 7 | 03/06/2017

Có một loại protein chuyên "bắt" các phân tử glucose để làm nhiên liệu cho quá trình nhân lên và phát tán của tế bào ung thư.

Có một loại protein chuyên "bắt" các phân tử...

Thứ 3 | 04/07/2017

Kẻ xấu có thể lẻn vào bộ não và trích xuất thông tin cá nhân quan trọng nếu bạn sử dụng tại nghe điện não đồ (EEG) khi điền mật khẩu vào điện thoại hay máy tính.

Kẻ xấu có thể lẻn vào bộ não và trích xuất...

Thứ 3 | 04/07/2017

Nghiên cứu tâm lý xuất bản trong PLOS ONE này đã cho người tham gia thực hiện một cuộc phỏng vấn công việc và phát hiện ra rằng, đặc điểm giọng của cá nhân - đặc biệt là cao độ, âm vực - được thay đổi để đáp ứng với từng người có địa vị xã hội khác nhau.

Nghiên cứu tâm lý xuất bản trong PLOS ONE này...

Thứ 5 | 15/06/2017

Cùng với khoai tây, Trung Quốc sẽ đưa côn trùng lên mặt trăng để tạo thành một hệ sinh thái đơn giản.

Cùng với khoai tây, Trung Quốc sẽ đưa côn trùng...

Thứ 6 | 21/07/2017

Loại nhựa chống phản xạ ánh sáng vừa được một công ty Nhật Bản phát triển thành công dựa trên nguyên lý hoạt động của mắt sâu bướm.

Loại nhựa chống phản xạ ánh sáng vừa được một công ty...

Tin hot 24h