Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen

Senaste Veckans fråga | Ämnen | Ställ en fråga

Fråga:
Hej!
Jag och min elev Johannes Edén undrar om det finns en enkel
beskrivning av vad ett Bose-Einstein-kondensat är...
Tar med tacksamhet emot svar på elev-nivå, resp. "lärar-nivå".
/Ã…ke  Ã,  Sundsta/Älvkullegymnasiet,  Karlstad 1998-03-09
Svar:
Det finns två olika typer av partiklar i naturen:

Dels elektroner,
protoner etc
som har halvtaligt spinn och som uppfyller Pauliprincipen. Detta
innebär att två partiklar
inte kan vara i samma kvanttillstånd. De kan inte heller vara i samma punkt. De
kallas för fermioner.

Dels finns det partiklar med heltaligt spinn (bosoner) som till exempel fotoner, alfapartiklar, He-atomer osv.
Dessa partiklar "bryr sig inte om" Pauliprincipen utan
tvärtom trivs de tillsammans och
vill helst av allt befinna sig i samma kvanttillstånd.

Det är bosoner som kan bilda ett Bose-Einstein-kondensat.
Ett liknande tillstånd
bildas av laserljus. Fotonerna stimuleras här av att alla
befinner sig i samma tillstånd (samma energi och
utbredningsriktning). I en vanlig gas av bosoner hindrar
värmerörelsen partiklarna
från att samlas i samma tillstånd. Sänker man däremot
temperaturen så inträffar
en plötslig övergång till ett Bose-Einstein-kondensat
där flertalet av partiklarna
är samlade i samma kvanttillstånd som är grundtillståndet.
De flesta av partiklarna har
då samma vågfunktion.


Förhoppningsvis kan denna beskrivning förstås av både lärare och elever!


Länk: 1997 års nobelpris i fysik tilldelades fysiker som utvecklat
tekniken att kyla gaser till mycket låga temperaturer.
På denna länk kan Du läsa om
detta: The Nobel Prize in Physics 1997. Du finner också tips på annan litteratur.

Här är ett utdrag från Wikipedias definition:

Bose–Einstein-kondensat är ett aggregationstillstånd som materia kan övergå till vid extremt låga temperaturer. Då sjunker atomernas inre energi, och därmed deras rörelsemängd, vilket leder till att osäkerheten i deras position ökar. När osäkerheten överstiger avståndet mellan bosoner (atomer med heltaligt spinn), blir atomerna ourskiljbara partiklar. De hamnar i samma kvantmekaniska grundtillstånd med samma vågfunktion. Atomernas fas blir koherent och det kan ge upphov till interferens- och diffraktionsmönster på ett sätt som är jämförbart med laserljus. (Bose–Einstein-kondensat)
/GO/lpe 2000-04-06


Senaste Veckans fråga | Ämnen | Ställ en fråga

Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.


Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar