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

Chủ nhật | 18/06/2017

Khi nghiên cứu những hóa thạch trong hang động Thylacoleo ở vùng đồng bằng Nullarbor phía tây Australia, các nhà khoa học tại Đại học Flinders kết luận một loài gà tây có kích thước bằng kangaroo ngày nay từng sinh sống ở đây từ khoảng hai triệu năm trước, theo  Cnet .

Khi nghiên cứu những hóa thạch trong hang động Thylacoleo ở...

Chủ nhật | 30/07/2017

Hành tây đỏ có rất nhiều công dụng với sức khỏe như tiêu diệt tế bào ung thư, ngừa bệnh tiểu đường và tim... Tuy nhiên, hầu hết mọi người người không biết đến những lợi ích này.

Hành tây đỏ có rất nhiều công dụng với sức khỏe như...

Chủ nhật | 18/06/2017

Vào tuần trước, một chú cá heo Risso con màu trắng vừa được phát hiện đang chơi đùa ở vịnh Monterey, California bởi Kate Cummings – chuyên gia nghiên cứu của Blue Ocean Whale Watch.

Vào tuần trước, một chú cá heo Risso con màu...

Thứ 5 | 27/07/2017

“Ngôi sao nhân tạo” mang tên Mayak, đã được Nga đưa thành công lên vũ trụ bằng tên lửa Soyuz, sẽ sáng nhất trời đêm trong vài ngày tới. Họ cho rằng “ngôi sao” này sẽ là một biểu tượng nhằm khơi dậy niềm đam mê khám phá khoa học vũ trụ của các nhà khoa học trẻ, tuy nhiên hành động này cũng dấy lên không ít tranh cãi trong giới khoa học toàn cầu bởi nó có thể gây cản trở tới công tác quan sát bầu trời tại nhiều nơi.

“Ngôi sao nhân tạo” mang tên Mayak, đã...

Thứ 6 | 30/06/2017

Có bao giờ bạn tự hỏi: tại sao nước uống lại vô vị tới vậy?

Có bao giờ bạn tự hỏi: tại sao nước uống lại vô vị tới vậy?

Thứ 6 | 21/07/2017

Đối với một bệnh nhân ung thư, bản thân khối u đầu tiên chưa thực sự đáng sợ. Phẫu thuật, hóa và xạ trị có thể tạm thời đánh bại ung thư và giúp họ sống thêm nhiều năm. Thế nhưng, một khi ung thư chuyển sang giai đoạn di căn, tỷ lệ sống sót của bệnh nhân sẽ cực kỳ thấp.

Đối với một bệnh nhân ung thư, bản thân khối u đầu...

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...

Thứ 4 | 02/08/2017

Các phân tử có khả năng tạo màng tế bào được phát hiện trong hồ nước trên mặt trăng Titan của sao Thổ.  

Các phân tử có khả năng tạo màng tế bào...

Tin hot 24h