1.6. Falowa natura cząstek biologicznych i fluorofullerenów Wstęp Porfiryny i fluorofullereny C 60 F

Podobne dokumenty
Spis treści. Przedmowa Obraz makroskopowy Ciepło i entropia Zastosowania termodynamiki... 29

o pomiarze i o dekoherencji

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Podstawy mechaniki kwantowej / Stanisław Szpikowski. - wyd. 2. Lublin, Spis treści

kondensat Bosego-Einsteina

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

ZASADY PRZEPROWADZANIA EGZAMINU DYPLOMOWEGO KOŃCZĄCEGO STUDIA PIERWSZEGO ORAZ DRUGIEGO STOPNIA NA KIERUNKU FIZYKA

III. EFEKT COMPTONA (1923)

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

Doświadczenie Younga Thomas Young. Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja

Nadpłynność i nadprzewodnictwo

WYKŁAD 15. Gęstość stanów Zastosowanie: oscylatory kwantowe (ª bosony bezmasowe) Formalizm dla nieoddziaływujących cząstek Bosego lub Fermiego

Spis treści. 1. Wstęp Masa i rozmiary atomu Izotopy Przedmowa do wydania szóstego... 13

Optyka kwantowa wprowadzenie. Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej

Światło ma podwójną naturę:

Spis treści. Tom 1 Przedmowa do wydania polskiego 13. Przedmowa 15. Wstęp 19

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

Statystyka nieoddziaływujących gazów Bosego i Fermiego

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.

Fizyka 3.3 WYKŁAD II

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

Wykład FIZYKA II. 11. Optyka kwantowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Stara i nowa teoria kwantowa

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Podstawy fizyki kwantowej

Paradoksy mechaniki kwantowej

Wykład Budowa atomu 2

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14

Falowa natura materii

W drugiej części przedstawiono podstawowe wiadomości z fizyki atomowej, fizyki ciała stałego oraz fizyki jądrowej.

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Wykład FIZYKA II. Wprowadzenie. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak. Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej

ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem /13

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

Wykład Budowa atomu 3

interpretacje mechaniki kwantowej fotony i splątanie

Menu. Badające rozproszenie światła,

Spis treści. Przedmowa redaktora do wydania czwartego 11

Fale materii. gdzie h= J s jest stałą Plancka.

Optyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Światło fala, czy strumień cząstek?

Podstawy fizyki kwantowej

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

FIZYKA KLASA I LO LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO wymagania edukacyjne

fotony i splątanie Jacek Matulewski Karolina Słowik Jarosław Zaremba Jacek Jurkowski MECHANIKA KWANTOWA DLA NIEFIZYKÓW

Rok akademicki: 2017/2018 Kod: CIM s Punkty ECTS: 9. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Treści nauczania (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne

Recenzja pracy doktorskiej mgr Tomasza Świsłockiego pt. Wpływ oddziaływań dipolowych na własności spinorowego kondensatu rubidowego

Kto nie zda egzaminu testowego (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał poprawkowy. Reinhard Kulessa 1

Statystyka nieoddziaływujących gazów Bosego: kondensacja Bosego- Einsteina

II.4 Kwantowy moment pędu i kwantowy moment magnetyczny w modelu wektorowym

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Fizyka 2 - pytania do wykładów (wersja r.)

Kinematyka relatywistyczna

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Lp. Data Temat zajęć Sposoby realizacji Pomoce naukowe. poznanie wyposażenia pracowni podział na grupy wybór liderów przydział zadań

Efekt fotoelektryczny. 18 października 2017

Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie.

Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa

Wielcy rewolucjoniści nauki

Podstawy fizyki kwantowej

Wykład Atom o wielu elektronach Laser Rezonans magnetyczny

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor.

I. Elektrostatyka. Prawo zachowania ładunku, prawa Coulomba. Pole elektryczne.

h 2 h p Mechanika falowa podstawy pˆ 2

FIZYKA II. Podstawy Fizyki Współczesnej 15h (R.Bacewicz) Fizyka Urządzeń Półprzewodnikowych 15 h (M.Igalson) Laboratorium Fizyki II 15h

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

Termodynamika. Część 11. Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Kto nie zda egzaminu (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał testowy egzamin poprawkowy Reinhard Kulessa 1

Kinematyka relatywistyczna

VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale.

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego

Kurs przygotowawczy NOWA MATURA FIZYKA I ASTRONOMIA POZIOM ROZSZERZONY

W poszukiwaniu najniższych temperatur

Fizyka. dr Bohdan Bieg p. 36A. wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe

λ(pm) p 1 rozpraszanie bez zmiany λ ze wzrostem λ p e 0,07 0,08 λ (nm) tł o

Pojęcia wirowości i źródłowości pola (operatory rota = A i diva =

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: CCE s Punkty ECTS: 9. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

W3-4. Praca i energia mechaniczna. Zasada zachowania energii mechanicznej.

Ładunek elektryczny jest skwantowany

Podstawy fizyki / Władysław Bogusz, Jerzy Garbarczyk, Franciszek Krok. Wyd. 5 popr. Warszawa, Spis treści

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

Fizyka współczesna. 4 października 2017

Podstawy fizyki sezon Dualizm światła i materii

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

FALE MATERII. De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 1924 wysunął hipotezę, że

Rzadkie gazy bozonów

Transkrypt:

SPIS TREŚCI Przedmowa 11 Wprowadzenie... 13 Część I. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z pojedynczymi obiektami mikroświata.. 17 Literatura... 23 1.1. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z fotonami... 25 1.1.1. Wstęp... 25 1.1.2. Korpuskularno-falowa natura fotonów........ 27 1.1.3. Doświadczenie Younga w wersji jednotonowej... 30 1.1.4. Doświadczenie J. A. Wheelera..... 42 1.1.5. Doświadczenie L. Mandela.......... 44 1.1.6. Doświadczenie M. O. Scully ego i K. Drühla kwantowa gumka... 48 1.1.7. Podsumowanie.......... 52 Literatura... 53 1.2. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z elektronami... 55 1.2.1. Wstęp...... 55 1.2.2. Pierwsze eksperymenty interferencyjne z wiązkami elektronów 58 1.2.3. Doświadczenie A. Tonomury interferencja pojedynczych elektronów... 64 1.2.4. Doświadczenia z interferencją elektronów na wielu szczelinach 66 1.2.5. Krótki przegląd wyników teoretycznych i doświadczalnych na temat dyfrakcji 71 1.2.6. Podsumowanie. 75 Literatura... 76 Dodatek 1.2.A. Wyprowadzenie formuły Kirchoffa.... 78 Literatura... 80 1.3. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z neutronami... 81 1.3.1. Wstęp... 81 1.3.2. Początki interferencji neutronowej... 82 1.3.3. Doświadczenia interferencyjne z zimnymi neutronami... 85 1.3.4. Doświadczenia neutronów na jednej szczelinie... 87 1.3.5. Doświadczenia neutronów na dwóch szczelinach... 90 1.3.6. Dyfrakcja neutronów na krawędzi... 93 1.3.7. Podsumowanie.... 102 Literatura... 103 1.4. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z atomami... 105 1.4.1. Wstęp... 105 1.4.2. Opis eksperymentu... 106 1.4.3. Detekcja atomów helu.. 108 1.4.4. Wyniki eksperymentu... 109 1.4.5. Poprawki do eksperymentu doświadczenie z atomami argonu (atomami gazu szlachetnego).... 113 1.4.6. Podsumowanie.... 115 Literatura... 116 1.5. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne z fullerenami... 117 1.5.1. Wstęp 117 1.5.2. Fullereny... 117 1.5.3. Opis eksperymentu interferencyjnego z fullerenami.... 119 1.5.4. Podsumowanie.... 124 Literatura... 124

1.6. Falowa natura cząstek biologicznych i fluorofullerenów.. 127 1.6.1. Wstęp... 127 1.6.2. Porfiryny i fluorofullereny C 60 F 48... 127 1.6.3. Doświadczenia interferencyjne z fluorofullerenami C 60 F 48 i tetrafenyloporfiryną C 44 H 30 N 4... 128 1.6.4. Detekcja molekuł C 60 F 48 i C 44 H 30 N 4 za pomocą spektrometru kwadrupolowego... 132 1.6.5. Wyniki doświadczenia.. 135 1.6.6. Podsumowanie... 137 Literatura... 137 Część II. Doświadczenia dyfrakcyjno-interferencyjne a natura zjawisk kwantowych... 139 2.1. Pomiary bez oddziaływania... 143 2.1.1. Wstęp... 143 2.1.2. Czy można rozszczepić foton?... 143 2.1.3. Czy da się przeprowadzić pomiar bez udziału fotonów?... 145 2.1.4. Realizacja doświadczenia myślowego A. C. Elitzura i L.Vaidmana 149 2.1.5. Kwantowy paradoks Zenona... 151 2.1.6. Efekt Zenona a efekt anty-zenona... 152 2.1.7. Obserwacja kwantowego efektu Zenona... 158 2.1.8. Doświadczalna realizacja efektu Zenona doświadczenie M. A. Kasevicha 160 2.1.9. Obserwacja kwantowego efektu anty-zenona... 165 2.1.10. Podsumowanie... 167 Literatura... 167 2.2. Doświadczenie Hanbury-Browna-Twissa (Interferencja między fotonami z dwóch niezależnych źródeł doświadczalny dowód istnienia pojedynczych fotonów... 169 2.2.1. Wstęp 169 2.2.2. Doświadczenie z żarówkami... 170 2.2.3. Światło termiczne a światło laserowe... 175 2.2.4. Pomiar średnicy kątowej gwiazdy 177 2.2.5. Doświadczenie Hanbury-Browna-Twissa rozważania teoretyczne.. 182 2.2.6. Doświadczenie Hanbury-Browna i Twissa opis oryginalnego eksperymentu.. 186 2.2.7. Antykorelacja fotonowa a mechanika kwantowa.... 189 2.2.8. Interferencja między niezależnymi wiązkami światła..... 193 2.2.9. Podsumowanie...... 195 Literatura... 195 2.3. Zjawisko Kapicy-Diraca... 197 2.3.1. Wstęp 197 2.3.2. Projekt eksperymentu Kapicy-Diraca... 198 2.3.3. Doświadczenie potwierdzające istnienie zjawiska Kapicy-Diraca. 200 2.2.3.1. Rachunek klasyczny... 201 2.2.3.2. Rachunek kwantowy... 204 2.3.4. Wyniki eksperymentu potwierdzającego istnienie zjawiska Kapicy-Diraca... 206 2.3.5. Wyjaśnienie teoretyczne problemu na podstawie rozumowania Kapicy i Diraca. 208 2.3.6. Wnioski wynikające z doświadczenia..... 209 2.3.7. Analogia doświadczenia Kapicy-Diraca w świecie makroskopowym. 209 Literatura........ 214 2.4. Zjawisko Aharonova-Bohma dla pola magnetycznego... 215 2.4.1. Wstęp... 215 2.4.2. Doświadczenie interferencyjne z elektronami bez pola magnetycznego. 216 2.4.3. Doświadczenie interferencyjne z elektronami z polem magnetycznym.. 217

2.4.4. Interpretacje klasyczne i kwantowe doświadczenia. 220 2.4.5. Zjawisko Aharonova-Bohma w nanorurkach węglowych... 227 2.4.6. Podsumowanie.. 229 Literatura... 229 2.5. Zjawisko Aharonova-Bohma dla pola elektrycznego... 231 2.5.1. Wstęp... 231 2.5.2. Dwa typy obrazów interferencyjnych... 231 2.5.3. Doświadczenie pokazujące efekt opóźnienia elektrostatycznego... 235 2.5.4. Podsumowanie. 238 Literatura... 238 2.6. Zjawisko Aharonova-Cashera... 241 2.6.1. Wstęp... 241 2.6.2. Podstawy teoretyczne zjawiska Aharonova-Cashera... 242 2.6.3. Doświadczalna ilustracja zjawiska Aharonova-Cashera... 247 2.6.4. Wyniki doświadczenia.. 250 2.6.5. Podsumowanie... 251 Literatura... 252 2.7. Interferencja par elektronowych par Coopera (nadprzewodnictwo, kwantowanie strumienia magnetycznego i zjawisko Josephsona)... 253 2.7.1. Wstęp 253 2.7.2. Pary Coopera 255 2.7.3. Kwantowanie strumienia magnetycznego 258 2.7.4. Zjawisko Josephsona... 260 2.7.5.Zastosowania... 264 2.7.6. Podsumowanie.. 266 Literatura... 267 Dodatek 2.7.A. Wyprowadzenie pierwszego i drugiego równania Josephsona... 269 Dodatek 2.7.B. Omówienie obrazu interferencyjnego par Coopera w nadprzewodzącym interferometrze kwantowym... 274 Dodatek 2.7.C. Wyprowadzenie wzoru na zależność prądu płynącego przez złącze Josephsona w funkcji strumienia pola magnetycznego w obszarze między złączami... 281 2.8. Spadanie neutronów w polu grawitacyjnym kwantowe efekty grawitacji... 285 2.8.1. Wstęp... 285 2.8.2. Doświadczenie R. Collela, A. W. Overhausera i S. A. Wagnera.... 286 2.8.3. Doświadczenie V. V. Nesvizhevsky ego. 291 2.8.4. Podsumowanie..... 302 Literatura.... 302 Dodatek 2.8.A. Wyprowadzenie wzoru na q grav.... 304 Dodatek 2.8.B. Rozwiązanie równania Schrödingera dla cząstki (neutronu) w potencjale V( x) mgz... 307 2.9. Doświadczenia interferencyjne z kondensatem Bosego-Einsteina 309 2.9.1. Wstęp 309 2.9.2. Podstawy teoretyczne kondensacji Bosego-Einsteina.. 311 2.9.3. Metody otrzymywania kondensatu Bosego-Einsteina.... 313 2.9.4. Pomiar spójności przestrzennej kondensatu Bosego-Einsteina... 324 2.9.5. Podsumowanie... 333 Literatura... 333 Dodatek 2.9.A. Wpływ wymiaru przestrzeni na istnienie kondensatu... 336

Dodatek 2.9.B. Zależność energii kondensatu od temperatury... 345 Dodatek 2.9.C. Wyprowadzenie wzoru opisującego prążki interferencyjne wykroplonego z pułapki kondensatu.... 351 Spis tabel... 363 Spis ilustracji... 365 Spis fotografii... 375 Skorowidz nazwisk... 379 Skorowidz rzeczowy... 385