science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2017
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 1591
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2012-07-31 08:32:02, обсуждение: 0
НОВОСТИ ФИЗИКИ | ЭКСПЕРИМЕНТ

Последняя работа ученых из США показывает, каким образом может быть решена "загадка Казимира"

Последняя работа ученых из США показывает, каким образом может быть решена «загадка Казимира» - задача о том, как для двух реальных металлических объектов должна рассчитываться сила Казимира. По их мнению, правильный результат дает так называемая модель Друде, согласно которой к электронному газу в реальных металлах можно применить «классическую» кинетическую теорию газов, а не модель «плазмы». Понимание того, как решается эта задача, по мнению ученых, в будущем позволит разрабатывать механизмы масштабами несколько нанометров.

Схема эксперимента, предложенного для измерения силы Казимира при широком диапазоне расстояний между металлическими поверхностями.

Существование силы Казимира было предсказано в 1948 году голландским физиком, утверждавшим, что она возникает между двумя идеально проводящими металлическими пластинами, размещенными параллельно друг другу в вакууме. Согласно постулатам квантовой механики, энергия электромагнитного поля в вакууме не равна нулю, а постоянно колеблется вокруг некого среднего значения. При этом между двумя металлическими пластинами, расположенными друг от друга на определенном расстоянии, будут «разрешены» только определенные длины волн, соответствующие условию резонанса. Работы Казимира доказывают, что давление электромагнитного поля за пределами пластин, как правило, несколько выше, чем между пластинами. Таким образом, на пластины действует результирующая сила притяжения друг к другу.

Сила эта была настолько маленькой, что впервые зафиксировать ее на эксперименте смогли только в 1997 году. Хотя это было первое и достаточно существенное экспериментальное продвижение в теории Казимира, до сих пор было не понятно, как эта сила должна рассчитываться для реальных объектов.

Хотя сила Казимира был измерена на практике между двумя золотыми пластинами, проблема заключалась в том, что золото не является идеальным проводником. Это означает, что электромагнитное поле может проникать вглубь проводника на определенное (конечное) расстояние. Таким образом, при теоретическом расчете такой силы необходимо учитывать больший зазор между пластинами, чем если бы металл был идеальным проводником (и в результате будет получена меньшая сила).

Потенциально существует две теории, с помощью которых можно выполнить точные расчеты силы Казимира для реальных объектов при расстояниях между пластинами менее 1 мкм: плазменная модель и модель Друде. Первая рассматривает реальный металл – как облако свободных электронов, перемещающихся внутри кристаллической решетки, в узлах которой расположены положительно заряженные ионы. Вторая представляет электроны, как электронный газ из твердых сфер, к которому можно применить кинетическую теорию газов. Для небольших расстояний обе теории дают одинаковые результаты. Но на расстояниях, больших 1 мкм, результаты отличаются. До сих пор ученые не могли построить эксперимент, который измерял бы силу Казимира при достаточно широком диапазоне расстояний, чтобы принять решение, какая модель дает правильный результат.

Для решения этой задачи группа ученых из Yale University (США), которая ранее участвовала в построении первого эксперимента по измерению силы Казимира, разработала способ измерений, пригодный для расстояний от 100 нм до 2 мкм.

Хотя первоначально теория Казимира была сформулирована для параллельных пластин, на практике было решено от них отказаться (т.к. при таких масштабах оказалось достаточно сложно позиционировать пластины параллельно друг другу). Еще в 1997 году было предложено использовать для измерения силы Казимира металлический шар, разменный около пластины. В текущем эксперименте ученые рассматривали силу, возникающую между золотым покрытием сферы радиусом 4 мм и тонкой (несколько сотен нанометров толщиной) мембраны из нитрида кремния (также покрытой золотом, причем толщина покрытия составляла 200 нм). Мембрана была «натянута» на рамке из кремния и вибрировала под действием пьезоэлектрического привода. Для проведения измерений сфера позиционировалась над поверхностью с точностью до 1 мкм, а при помощи оптоволоконного интерферометр контролировались изменения в частоте колебаний мембраны (на которую оказывала влияние измеряемая сила Казимира).

Измерения на широком диапазоне расстояний между сферой и мембраной показали, что поведение силы Казимира в реальных металлах лучше всего описывается теорией Друде. Также было обнаружено, что на измерения оказывает влияние потенциал поверхности. Подробные результаты работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.


sci-lib.com



Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Физикам из Германии и Италии при помощи сжатого вакуума удалось обойти стандартный квантовый предел
Ядерные часы
Создан одноатомный магнит
Инженеры из Тайваня, США и Китая испытали простой в изготовлении плазмонный нанолазер
Астрофизики полагают, что космические лучи ультравысоких энергий являются побочным продуктом сильнейшего гамма-излучения, которое возникает при падении звезды в чёрную дыру
Самый миниатюрный в мире полупроводниковый лазер
Удалось разгадать загадку "сухой Земли", над которой уже давно бьются ученые
Физики разработали прототип миниатюрного транзистора на основе графена

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!





Контакты Главная | Поиск


Администрация журнала не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов ссылка на physics.com.ua обязательна.
Главный редактор - к.ф.-м.н., н.с. ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Рассолов С.Г.
Администратор и модератор сайта - Дегтярчук С.В.
Copyleft © Physics.com.ua 2004 - 2017
Хостинг - Брущенко А.
Development programilla.com