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 3 | 13/06/2017

Bạn đã bao giờ nhìn thấy một hạt giống cây trông giống như đang suy nghĩ chưa? Các nhà nghiên cứu vừa phát hiện ra một điều không thể tin nổi, họ đã tìm thấy hai nhóm tế bào nhỏ bên trong phôi thực vật hoạt động tương tự như não người. Chúng có trách nhiệm “suy nghĩ” và ra quyết định khi nào cây nên nảy mầm.

Bạn đã bao giờ nhìn thấy một hạt giống cây trông...

Thứ 3 | 06/06/2017

Những điều kỳ lạ và đáng sợ xảy ra với người phụ nữ có "máu độc" Gloria Ramirez vào một buổi tối ngày 19/2/1994 khiến nhiều nhà khoa học đau đầu. Và đến tận nay, dù y học đã rất phát triển nhưng vẫn chưa thể đưa ra lời giải thích thỏa đáng cho sự kiện này.

Những điều kỳ lạ và đáng sợ xảy ra với người phụ nữ có...

Thứ 5 | 27/07/2017

Đây là kết quả nghiên cứu được các chuyên gia Đại học Rice và Đại học Houston của Mỹ công bố ngày 26/7.  

Đây là kết quả nghiên cứu được các chuyên gia...

Thứ 3 | 18/07/2017

Một nghiên cứu mới nhất được tiến hành tại Úc khẳng định, tóc người có thể được tận dụng để làm sạch các thảm họa tràn dầu.

Một nghiên cứu mới nhất được tiến hành tại Úc khẳng định,...

Thứ 2 | 12/06/2017

Theo nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Cảm biến sinh học và Điện tử sinh học ngày 9/6, các nhà khoa học Brazil vừa nghiên cứu chế tạo một thiết bị cảm biến sinh học có khả năng nhanh chóng phát hiện bệnh sốt xuất huyết, từ đó giúp tạo ra một dụng cụ giá rẻ hiệu quả để chẩn đoán căn bệnh do muỗi mang virus sốt xuất huyết lây truyền sang hàng triệu người mỗi năm.

Theo nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Cảm biến sinh học...

Thứ 3 | 06/06/2017

Bên cạnh khả năng hiển thị hình ảnh sáng và rực rỡ, TV tích hợp khả năng hiển thị nội dung HDR cũng xuất hiện ngày càng nhiều trên thị trường. 

Bên cạnh khả năng hiển thị hình ảnh sáng và rực...

Thứ 3 | 11/07/2017

Theo VentureBeat, nếu tất cả diễn ra suôn sẻ theo kế hoạch, chiếc xe không người lái đầu tiên của Amber sẽ xuất hiện trên các đường phố Hà Lan vào giữa năm 2018.

Theo VentureBeat, nếu tất cả diễn ra suôn sẻ theo kế hoạch, chiếc xe...

Thứ 6 | 02/06/2017

Sao Kim là hành tinh giống với Trái Đất nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Tuy nhiên, thật đáng ngạc nhiên khi nó lại không có nhiều hoạt động núi lửa. Cho tới nay, các nhà khoa học vẫn chưa chắn chắn về nguyên nhân của điều này.

Sao Kim là hành tinh giống với Trái Đất nhất trong hệ...

Tin hot 24h