Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Математика Математика

Первые шаги аттофизики

Мыло металлическое "Ликвидатор".
Мыло для рук «Ликвидатор» уничтожает стойкие и трудно выводимые запахи за счёт особой реакции металла с вызывающими их элементами.
197 руб
Раздел: Ванная
Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10

Первые шаги аттофизики Е.Онищенко На исходе прошлого тысячелетия (в 1999 году) Нобелевской премией было отмечено исследование сверхбыстрых химических реакций. Одним из заметных успехов физики в начале нового тысячелетия явился прорыв в генерации ультракоротких импульсов электромагнитного излучения (длительностью менее одной фемтосекунды!), что дало рождение новой области "аттофизике". Прежде чем говорить об аттофизике, разберемся, откуда происходит это название. Приставки нано-, пико-, фемто- и атто- перед названием единицы измерения физической величины означают единицу измерения, составляющую, соответственно, 10-9, 10-12, 10-15 и 10-18 от исходной; в частности, 1 аттосекунда (ас) = 10-18 с. Аттофизикой называют область физики, связанную с исследованием быстропротекающих физических процессов с аттосекундными временным разрешением (в диапазоне от 10-18 с до 10-15 с). Рис.1. Характерные временные масштабы различных физических процессов (показаны только процессы длительностью менее 1 нс, так что верхняя временная граница в некоторых случаях чисто условна). По оси ординат показан энергетический диапазон фотонов, требуемых для исследования тех или иных процессов (из работы ).   Устремляясь вперед, иногда полезно бросить взгляд назад, на пройденный путь. Создание лазеров дало мощнейший толчок развитию новых и совершенствованию старых оптических методов исследования вещества. Стало возможным с помощью импульсов малой длительности изучать динамику быстрых процессов, протекающих в атомах, молекулах и твердых телах. Если в 60-х годах прошлого века в распоряжении ученых оказались импульсы наносекундной длительности, что позволяло исследовать процессы с характерной длительностью в десятки и сотни наносекунд, то в последующие десятилетия были развиты способы генерировать пикосекундные и фемтосекундные импульсы, что открыло перед наукой казавшиеся ранее невероятными возможности. На рис. 1 схематически показаны характерные временные масштабы некоторых атомных, молекулярных и твердотельных физических процессов. Из рисунка можно видеть, что пико- и фемтосекундное разрешение позволяет изучать колебательное и вращательное внутримолекулярное движение, динамику носителей в полупроводниках (и полупроводниковых наноструктурах), фазовые переходы в твердых телах, формирование и разрыв химических связей и т.д. В 90-е годы фемтосекундные лазеры из экзотики превратились в нормальный (хотя и не слишком дешевый) инструмент научных исследований, что легко заметить даже по нашим новостям . Увидеть "работу" фемтосекундных лазеров можно в сообщениях о наблюдении поверхностных химических реакций с фемтосекундным разрешением и наблюдении электронно-дырочной жидкости в алмазе, об оптической микроскопии с разрешением порядка 30 нм (!) и новом оптическом методе исследования магнитных структур . Мало того, что фемтосекундные лазеры "не удовольствовались" ролью удобного и полезного инструмента: возможность получения мощных фемтосекундных импульсов привела к появлению новой, бурно развивающейся, области - настольной физики высоких энергий . К концу 90-х годов была отработана техника генерации предельно коротких (длительностью в 2-3 периода оптического поля, т.е

. порядка 5 фс) фемтосекундных импульсов (об этом можно прочесть в обзоре, посвященном генерации ультракоротких фемтосекундных импульсов ). Продвижение в сторону еще более коротких импульсов в силу фундаментальных ограничений уже не позволяло оставаться в ближнем инфракрасном или оптическом диапазоне волн. У физиков оставался единственный выход: переход к более коротковолновому излучению, в область дальнего ультрафиолета - мягкого рентгена. Плодотворная дебютная идея состояла в конвертации части энергии коротких фемтосекундных импульсов оптического диапазона в более коротковолновое излучение (генерация высоких гармоник - излучения с частотой, кратной частоте начального импульса) с использованием сверхбыстрых нелинейных оптических эффектов. Такой эффект предполагалось получить в процессе взаимодействия мощных (и как можно более коротких) лазерных импульсов с веществом (например, с газом). Рис.2. Расчеты - генерация высокочастотного излучения при действии мощных импульсов 10 фс (слева) и 5 фс (справа) на газовую мишень. Вверху интенсивность высокоэнергетичного излучения; внизу - временные зависимости для напряженности "фемтосекундного" лазерного поля и генерированного высокоэнергетичного излучения (номера гармоник указаны на рисунке) (из работы ).   Если оптический импульс достаточно мощен и хорошо сфокусирован (плотность мощности порядка 1015 Вт/см2 и выше), то напряженность электрического поля, действующего на атомы, становится сопоставима с внутриатомным электрическим полем (порядка 109 В/см), т.е. становится достаточной, чтобы вызвать ионизацию атома за счет подавления кулоновского барьера. Освобожденный из атома электрон совершает колебательное движение в поле лазерного импульса; поскольку поле сильно, электрон может приобретать при этом большую кинетическая энергию. Ускоренный электрическим полем электрон испытывает соударения с атомами (в достаточно разреженных газах как правило с "родительскими ионами" - атомами, из которых он был выбит). При столкновениях достаточно высокоэнергетичных электронов с ионами имеет место тормозное излучение - электрон теряет энергию, излучая кванты электромагнитного поля (их энергия ограничена сверху максимально возможной энергией налетающего на ион электрона). В результате за короткое время (много меньшее оптического периода возбуждающего импульса) происходит генерация коротковолнового излучения (см. рис. 2). С помощью наборов фильтров или зеркал из широкого спектра высокочастотного излучения может быть выделена требуемая гармоника - импульс коротковолнового излучения с длительностью менее 1 фс. Но в науке недостаточно "просто" получить какой-то эффект - необходимо его надежно зарегистрировать, что иногда совсем не так легко (см., например, заметку о получении большого количества атомов антиводорода в ЦЕРНе ). Само по себе появление излучения в ультрафиолетовом или мягком рентгеновском диапазоне в результате воздействия мощного короткого лазерного импульса на "газовую мишень" еще не говорит о том, что произошла генерация именно аттосекундного импульса, а не импульса большей длительности.

Необходима методика, позволяющая определять длительность рожденного сверхкороткого импульса, временное же разрешение существовавших до недавнего времени методик не превышало нескольких фемтосекунд. Поэтому для формального объявления о рождении аттофизики нужно было сначала разработать способы измерения длительности аттосекундных импульсов. Такие способы были разработаны (см., к примеру, нашу новость как измерить длительность сверхкороткого импульса?), и в начале нового тысячелетия человечество официпально вступило в "аттосекундную эру" . Дав выше определение аттосекунды и аттофизики, мы формально пояснили, о чем идет речь. Но сложно избавиться от некоторой неудовлетворенности, связанной с тем, что приведенные цифры не в состоянии передать, сколь невообразимо малые временные масштабы покорились науке. Ведь восемнадцать порядков - разница непредставимая, ее невозможно "почувствовать": столь сильному различию масштабов нет места в человеческом восприятии. Единственное, что можно сделать - попытаться найти аналогию, более-менее доступную нашему сознанию. Зададимся вопросом, каков "человеческий квант времени", т.е. мельчайшая доступная человеческому восприятию "частица времени". Это, конечно, не секунда - величина, введенная искусственно, - а миг, мгновенье. Хотя в наш "точный" век слова миг и мгновенье воспринимаются "расплывчато-поэтически" ("остановись, мгновенье, ты прекрасно"), изначально смысл их был более конкретным. Понять его можно, вспомнив следующие фразы - "в мгновенье ока", "и глазом моргнуть не успел". Итак, мгновенье - процесс с длительностью в десятые доли секунды. Попытаемся приравнять мгновенье к двум величинам - микросекунде и аттосекунде, и представить, с чем можно будет сопоставить в таком случае секунду. Для микросекунды особых проблем возникнуть не должно: миллион хотя и большая, но встречающаяся в повседневной жизни величина (будь-то миллион жителей города или миллион рублей), соотвественно, и одна миллионная доля чего-то вполне представима. Неудивительно, что "аналог секунды" будет вполне человеческим: микросекунда будет относиться к секунде примерно как мгновенье относится к трем дням. Не так обстоит дело с аттосекундой: уподобив ее мгновенью, мы обнаружим, что секунда в таком масштабе уподобится . времени жизни Вселенной! Но оставим в стороне лирику и пробуем разобраться, что и каким образом изучается в новорожденной области науки. Если для нас аттосекунда находится далеко за пределами представления, то, как видно из рис. 1, это вполне законный масштаб протекания процессов во внутренних электронных оболочках атомов. Естественно предположить, что аттофизика связана с исследованием динамики электронов внутренних оболочек. Поэтому, прежде чем говорить о проведенных экспериментах, стоит сказать несколько слов об изучавшихся процессах. Рис.3. a - схематическое изображения энергетической структуры атома и процессов энергетической релаксации электронов на внутренних электронных оболочках атома после ионизации; b - фотоэлектроны покидают атом за время x, равное длительности импульса рентгеновского излучения, оже-электроны покидают атом за существенно большее время, H - характерный масштаб - время жизни вакансии на внутренней электронной оболочке.

Если вы умеете пользоваться арифмометром, это умножение займет 10-15 секунд. Электромеханическая счетная машина на этот процесс затратит 2-3 секунды. ЭНИАК выполнял 300 таких умножений в секунду, сразу увеличив доступную человеку скорость вычислений круглым счетом в тысячу раз. Показав с помощью этого простого и наглядного примера, как делала первые шаги научно-техническая революция и почему ЭВМ служит одним из ее основных орудий, дальше следовало бы рассказать, каким образом был достигнут такой гигантский скачок, объяснить, как считала первая ЭВМ, как она была устроена, для чего ЭНИАКу были нужны 18 тысяч ламп, 200 квадратных метров площади, 175 киловатт энергии? Но это можно и нужно было бы сделать, если бы следующие за ЭНИАКом ЭВМ были бы похожи на него. Но они не были похожи. ЭНИАК проработал всего около десяти лет, после чего был поставлен на вечное хранение в Национальном музее США в Вашингтоне. Его техническое состояние позволяло ему работать еще и еще, но он уже морально устарел, стал музейным экспонатом, только начав свою жизнь

1. Научная революция Галилея - первый шаг к современной науке

2. Первые шаги Турции по направлению к Европейскому Союзу

3. Ли де Форест и первые шаги электроники

4. Позиционирование торговой марки: первый шаг к успеху

5. Экстракция. Первые шаги

6. Первые шаги в новой должности
7. Планетарный разум – ответ на вызов времени. Первые шаги
8. Первые шаги в Интернет

9. Внутрипартийные дискуссии о рабочем самоуправлении: революционный романтизм и первые шаги национал-большевизма

10. Специальная теория относительности – первый шаг физики к изучению природы пространства и времени

11. Первые шаги в упорядочении русского литературного языка на новой основе (А.Д. Кантемир, В.К. Тредиаковский)

12. Первые шаги советской физической культуры (1917-1941 гг.)

13. Первые уверенные шаги в новой должности

14. Первые люди на Луне

15. Витус Беринг. Первая Камчатская Экспедиция

16. Определения суда первой инстанции

Плед "Нордтекс. Палитра", 150х200 см.
Материал: флис. Размер: 150х200 см. Цвет и рисунок в ассортименте, без возможности выбора.
515 руб
Раздел: Покрывала и пледы
Игра настольная развивающая "Интересные профессии".
Обучающая игра пазл-липучка состоит из 5 игровых полей, заполняя которые, ребенок изучает название и назначение 5-ти известных профессий,
592 руб
Раздел: Человек, профессии
Игровой набор Lalaloopsy "Карусель" для создания украшений из бусинок.
Отличный набор, сочетающий игровые элементы и творчество, позволит Вашей юной мастерице создавать уникальные авторские аксессуары из
1299 руб
Раздел: Современные, герои мультфильмов

17. Тамбовский край в первой русской революции

18. Россия в эпоху правления Петра Первого

19. Детство и первая молодость Иоанна IV

20. Кодификация Русского Права в первой половине XIX века

21. Реформы Петра Первого

22. Первая победа Красной Армии в Великой Отечественной войне 1941-1945гг.
23. Первая российская конституция
24. Сибирь в первой половине 19 века

25. Первая мировая война

26. Лингвистика - влияние первого языка на изучении второго

27. Первые европейские университеты и наука

28. Литература русского зарубежья первой половины XX века (По произведениям В. В. Набокова)

29. Первый роман о Салавате Юлаеве (Злобин)

30. Первые годы У. Шекспира в театре. Начальное творчество У. Шекспира

31. Анализ финала Первой сонаты Л. Бетховена

32. Петр Первый. Исторический портрет

Средство для прочистки канализационных труб "Потхан", 600 грамм.
Кондиционированное высокоэффективное средство для удаление засоров и неприятных запахов в канализационных трубах. Гранулированное. Вес: 600 грамм.
609 руб
Раздел: Для сантехники
Рюкзак для старших классов "Регги", 41x32x14 см.
Рюкзак для старших классов, студентов, молодежи. 1 основное отделение, 1 дополнительный карман. Материал: водоотталкивающая ткань. Широкие
621 руб
Раздел: Без наполнения
Тетрадь общая с магнитной закладкой "ONE COLOR. Черный", А4, 120 листов, клетка.
Формат - А4. Внутренний блок - офсет, клетка. Обложка - ламинированный картон. Скрепление - книжный переплет. Отделка -
527 руб
Раздел: Прочие

33. Александр Грехам Белл - создатель первого телефона

34. Петр Первый Великий

35. Иван IV – первый царь Всея Руси

36. Англо-германские противоречия накануне первой мировой войны

37. Ужесточение конфронтации между СССР и США в первой половине 80-х годов

38. Развитие науки и техники в России в первой половине XVIII века
39. СССР в первые послевоенные десятилетия (1945 – 1964 гг.)
40. Первые дни ВОВ

41. Борьба за выход России из Первой мировой войны. Брестский мир

42. Наука и культура первой половины XIX в.

43. Первая мировая война

44. Рождение Российской Империи и реформы Петра Первого

45. Россия и первая мировая Война

46. Иван Иванович Ползунов – первый русский теплотехник

47. Первое русское кругосветное плавание под командованием Ивана Федоровича Крузенштерна (1803-1806 гг.)

48. Медицинское обеспечение российской армии в период Первой Мировой Войны

Пеленка Папитто фланелевая (3 штуки, 120x75 см).
Состав: фланель импортная (хлопок 100%). Размер: 120x75 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
466 руб
Раздел: Пелёнки
Стиральный порошок "Аистенок", 4 кг.
Бесфосфатное экологическое средство для стирки одежды и белья детей и людей с очень чувствительной кожей. Специальные непылящие гранулы
446 руб
Раздел: Для стирки детских вещей
Напольный пазл "Машинки".
Способствует развитию сенсорных навыков, внимания. Материал: плотный картон. В наборе: 8 игровых фигур, 34 элемента пазла. Размер
641 руб
Раздел: Напольные пазлы

49. Расчет дифференциального уравнения первого, второго и третьего порядка методом Эйлера

50. Оказание первой медицинской помощи при открытом переломе нижней трети костей голени

51. Кровотечения, их классификация и первая медицинская помощь при них

52. Кровотечения. Первая медицинская помощь

53. Условия формирования военно-административной системы Южного Зауралья в XVII - первой половине XIX века

54. Постиндустриальное общество. Советский Союз во второй половине 60-Х - первой половине 80-Х гг.
55. Расчет первой ступени паровой турбины ПТУ К-500-65 (3000 (Курсовой)
56. Первые самодвижущиеся повозки

57. Шагая по дороге знаний

58. История становления демографии и первые переписи населения в Великобритании

59. Правильное оказание первой медицинской помощи

60. Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира(Концепции современного естествознания)

61. Апории Зенона и первая теоретическая постановка проблемы бесконечности

62. Основание первых колоний в С.Америке. Англия и Новый Свет.

63. Раннее детство Императоров. Александр Первый

64. Великое княжество Литовское и первые литовские князья

Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Trike Original Volt (цвет: графит).
Трехколесный велосипед подходит для детей от 1 года. Велосипед Volt заряжает своей энергией, зовет в дорогу. Характеристики: - удобное
2400 руб
Раздел: Трехколесные
Футбольный мяч "St. Petersburg", 23 см.
Размер: 5 (23 см). Плотность материала: 350 грамм. Материал: TPU+EVA.
729 руб
Раздел: Игрушки, фигурки
Настольная игра "Каркассон".
«Каркассон» — настоящий настольный шедевр с простыми правилами и глубоким игровым процессом. Ход за ходом участники партии создают
990 руб
Раздел: Классические игры

65. Пищальники и стрельцы (конец XV - первая половина XVII вв.)

66. Казаки (конец XV - первая половина XVII вв.)

67. Реформа российского образования в первой половине XIX века

68. Сибирь и первые американцы

69. Откуда есть Русь, и первые князья?

70. Первые всемирные промышленные выставки конца XIX – начала XX вв.
71. Украина во время первой мировой войны
72. Пётр Первый. Исторический портрет

73. Последние шаги в преобразовании Римской Империи

74. Правительственные круги накануне первой мировой войны по воспоминаниям Джунковского

75. Первая русская революция (1905 – 1907)

76. Первый Крестовый поход

77. Советское государство в первой половине 20- гг.

78. Октябрьская социалистическая революции 1917 г. В России. Первые преобразования Советской власти

79. Россия в первой половине XIX века

80. Политические партии России в годы первой мировой войны

Микрофон "Пой со мной! Любимые песенки малышей".
Этот микрофончик светится под музыку, а на каждой его кнопочке записано 5 весёлых песенок, включая «Песню Львёнка и Черепахи»,
314 руб
Раздел: Микрофоны
Стиральный порошок Ушастый нянь, 9000 г.
Стиральный порошок "Ушастый нянь" создан специально для новорожденных детей. Активные добавки, которые входят в состав порошка,
999 руб
Раздел: Для стирки детских вещей
Игровой набор "Строим дом".
Игровой набор "Строим дом" из серии "Детский сад" от компании ПК "Форма" состоит из домика и строительного
646 руб
Раздел: Наборы строительной техники

81. Политический кризис власти в годы первой мировой войны. Февральская буржуазно-демократическая революция

82. Первые реформы избранной рады

83. Первые годы царствования Александра II

84. Самая бюрократическая эпоха. Первая половина XIX века

85. Формирование: преемственных научных школ в первые две трети XIX в.

86. Первые конституции азиатских государств
87. Мерно шагая в бессмертие
88. Октябрьское Вооруженное восстание и первые мероприятия советской власти

89. Внешняя политика России первой четверти XIX в.

90. Эпоха правления Николая Первого

91. Экономическое развитие Тобольской губернии в первой половине 19 века

92. Татария в первые годы социалистической индустриализации страны

93. Английская революция - первая революция нового времени

94. Взгляд на первый период Русской истории с позиций Ключевского

95. Начало первой мировой войны

96. Первое ополчение Ляпунова

Чехол для телефона - кошелек, 14.5x9х3.5 см.
В Вашей необъятной сумке невозможно разыскать телефон или кошелек? Направляясь на ланч или шоппинг, Вам приходится брать с собой массивный
396 руб
Раздел: Сумочки для телефонов
Велосипед трехколесный Moby Kids "Comfort. EVA", цвет: красный.
Детский трёхколёсный велосипед Moby Kids "Comfort 10х8 EVA". В данной модели предусмотрены дополнительные функции и аксессуары,
4216 руб
Раздел: Трехколесные
Дневник школьный "Наушники".
Формат: А5 (215x170 мм). Количество листов: 48. Внутренний блок: тонированный офсет 70 г/м2. Материал обложки: искусственная кожа. Способ
370 руб
Раздел: Для младших классов

97. Первые попытки десталинизации

98. Петр Первый

99. Развитие транспорта и торговли в первой половине XIX века


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.