Stáhnout prezentaci
Prezentace se nahrává, počkejte prosím
ZveřejnilJindřich Vaněk
1
VI. Neutronová interferometrie cvičení KOTLÁŘSKÁ 3. DUBNA 2013 F4110 Kvantová fyzika atomárních soustav letní semestr 2012- 2013
2
Rekapitulace a dokončení přednášky VI.
3
3 Schrödingerovy vlny – kvasiklasická aproximace Fresnelova aproximace fys. optiky … obvyklý způsob interpretace experimentů klasické trajektorie INDEX LOMU
4
4 Neutronová interferenční aparatura schema z r. 1974 Mach-Zehnderův interferometr
5
5 Interferenční gravimetrie Zpravidla se vliv gravitace v kvantové mechanice zanedbává, jsou to malé síly. Kolik tak činí gravitační potenciál neutronu v poli Zemské tíže? S tímto výsledkem můžeme trajektorie vzít jako bez účinku gravitačního pole ruší se navzájem L L H L L A B C D W
6
6 Interferenční gravimetrie Zpravidla se vliv gravitace v kvantové mechanice zanedbává, jsou to malé síly. Kolik tak činí gravitační potenciál neutronu v poli Zemské tíže? S tímto výsledkem můžeme trajektorie vzít jako bez účinku gravitačního pole L L ruší se navzájem L L H L L A B C D W
7
7 Interferenční gravimetrie Zpravidla se vliv gravitace v kvantové mechanice zanedbává, jsou to malé síly. Kolik tak činí gravitační potenciál neutronu v poli Zemské tíže? S tímto výsledkem můžeme trajektorie vzít jako bez účinku gravitačního pole ruší se navzájem L L H L L A B C D W
8
8 Interferenční gravimetrie Zpravidla se vliv gravitace v kvantové mechanice zanedbává, jsou to malé síly. Kolik tak činí gravitační potenciál neutronu v poli Zemské tíže? S tímto výsledkem můžeme trajektorie vzít jako bez účinku gravitačního pole L L plocha obemknutá drahami měníme natáčením ruší se navzájem L L H L L A B C D W
9
9 Interferenční gravimetrie: jeden z prvních výsledků osa natáčení je vodorovná COW experiment … Collela, Overhauser, Werner
10
Šíření neutronů v nemagnetických látkách
11
11 Interakce neutronů s hmotou neutron jádro bodově kontaktní interakce experiment potvrzuje čistě isotropní rozptyl (stejný ve všech směrech). To je signatura krátkodosahového rozptylového potenciálu FERMIHO PSEUDOPOTENCIÁL rozptylová délka z experimentu Konstanty jsou nastaveny tak, že již v Bornově aproximaci
12
12 Interakce neutronů s hmotou neutron jádro bodově kontaktní interakce experiment potvrzuje čistě isotropní rozptyl (stejný ve všech směrech). To je signatura krátkodosahového rozptylového potenciálu FERMIHO PSEUDOPOTENCIÁL rozptylová délka z experimentu Konstanty jsou nastaveny tak, že již v Bornově aproximaci
13
13 Interakce neutronů s hmotou neutron jádro bodově kontaktní interakce experiment potvrzuje čistě isotropní rozptyl (stejný ve všech směrech). To je signatura krátkodosahového rozptylového potenciálu FERMIHO PSEUDOPOTENCIÁL rozptylová délka z experimentu Konstanty jsou nastaveny tak, že již v Bornově aproximaci geometrický stín
14
14 Ukázka parametrů: tabulka účinných průřezů barn [stodola] = 10 -28 m 2 běžné hodnoty pro elastický rozptyl
15
15 Ukázka parametrů: tabulka účinných průřezů barn [stodola] = 10 -28 m 2 běžné hodnoty pro elastický rozptyl
16
16 Ukázka parametrů: tabulka účinných průřezů barn [stodola] = 10 -28 m 2 běžné hodnoty pro elastický rozptyl kadmium absorbuje neutrony a slouží k řízení reaktoru bor absorbuje neutrony a emituje částici; slouží k detekci neutronů
17
17 Periodický systém prvků a jejich izotopů
18
18 Absorpční průřez přirozeného boru – odhad
19
19 BF 3 detektor neutronů reakce náboj 2 e normální detekce
20
Optický potenciál neutronů v nemagnetických látkách
21
21 Optický potenciál neutronů v PL Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie OPTICKÝ POTENCIÁL celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie hustota atomů polohy jednotlivých atomů
22
22 Optický potenciál neutronů v PL Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie OPTICKÝ POTENCIÁL celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie hustota atomů polohy jednotlivých atomů
23
23 Ke vzniku označení "optický potenciál"
24
24 Ke vzniku označení "optický potenciál"
25
25 Ke vzniku označení "optický potenciál" sekundární rozptýlené vlny prošlá vlna (rozptyl vpřed) odražená vlna dopadající vlna KONSTRUKTIVNÍ INTERFERENCE DESTRUKTIVNÍ INTERFERENCE KONSTRUKTIVNÍ INTERFERENCE
26
26 Optický potenciál neutronů v PL Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
27
27 Optický potenciál neutronů v PL Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
28
Interferometrické měření rozptylových délek
29
29 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
30
30 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!! celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
31
31 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie mikroskopickoumakroskopickým Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!! celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
32
32 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie mikroskopickoumakroskopickým Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!! celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu Roschdestwenski kyvety pára prázdné
33
33 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie mikroskopickoumakroskopickým Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!! celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu
34
34 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie Zasouváním klínu z hliníku narůstá dráhový rozdíl celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu PRVNÍ MĚŘENÍ TOHOTO TYPU mikroskopickoumakroskopickým Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!!
35
35 Optický potenciál neutronů v PL: interferometrické měření Dlouhovlnné neutrony vnímají prostorovou střední hodnotu potenciální energie Zasouváním klínu z hliníku narůstá dráhový rozdíl celková potenciální energie ve vzorku efektivní konstantní pot. energie index lomu PRVNÍ MĚŘENÍ TOHOTO TYPU mikroskopickoumakroskopickým Interferenčním měřením indexu lomu najdeme rozptylovou délku b !!!
36
36 Ukázka skutečných hodnot o.k.
37
37 Ukázka skutečných hodnot UKÁZKA VÝPOČTU PRO HLINÍK hustota = 2699 kg/m3 relativní atomová hmotnost A = 27 o.k.
38
38 Moderní přesné měření (NIST) Vyloučení justačních (geometrických) chyb přesouvání vzorku mezi oběma cestami natáčení po krocích ve sklonu a v azimutu
39
39 Vyloučení geometrických chyb
40
40 Moderní přesné měření (NIST) Moderní přesné měření v NIST údaje pro křemík b new = 4.1507(2) fm b accepted = 4.1490(10) fm Uncertainty level is at 0.005%, an improvement of a factor of 5 over previous best measurement [C.G. Shull and J.A. Oberteuffer, Phys. Rev. Lett. 29, 867 (1972); also C.G. Shull, Phys. Rev. Lett. 21, 1585 (1968)]. Sources of uncertainty: 1.Variations in the thickness D amounting to 0.005 %. 2.Statistical 0.001 %. 3.Alignment 0.0002 %. 4.Density 0.0001 %.
41
The end
Podobné prezentace
© 2024 SlidePlayer.cz Inc.
All rights reserved.