Rotuje opravdu rychle

26.7.2018
Citace:
J.Ahn et al., Optically Levitated Nanodumbbell Torsion Balance and GHz Nanomechanical Rotor, Phys. Rev. Lett. 121, 033603 – Published 20 July 2018, DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.033603
Zdroj
Kmitání a rotace částice z oxidu křemičitého v závislosti na polarizaci dopadajícího laserového paprsku.

Nejrychleji rotor na světě dosáhne jedné miliardy otáček za sekundu. Jde o miniaturní tělísko o průměru 170 nm tvořené dvěma spojenými kuličkami z oxidu křemičitého SiO2. V hlubokém vakuu levituje pomocí laserového paprsku, přičemž na polarizaci závisí, zda bude rotovat nebo kmitat. Při lineární polarizaci laseru pouze kmitá, kruhová polarizace ho roztočí zmíněnou neuvěřitelnou rychlostí. Oboje vidíme na animaci, kde šipka označuje polarizaci (směr elektrického vektoru).

Podobné experimenty nejsou jen zajímavou hříčkou, ale poslouží ke studiu chování materiálu v extrémních podmínkách. Jde vlastně o extrémně malé a tudíž citlivé torzní váhy, které využívají k měření velmi malých sil změny rotačního momentu. Roku 1798 jimi Henry Cavendisch měřil gravitační konstantu, proto hovoříme o Cavendishových torzních vahách. Možnosti využití nového zařízení ke studiu vakua vysvětluje prof. Tongcang Li z Purdue University: „My fyzikové víme, že vakuum není ve skutečnosti prázdné. Obsahuje mnoho virtuálních částic, které se na chvilku objeví a zase zmizí. Rádi bychom pochopili, co se tam doopravdy děje, a proto chceme zhotovit co nejcitlivější torzní váhy.“

Znázornění kruhové polarizace světla, public domain via Wikimedia Commons.Světlo můžeme popsat jako navzájem kolmé kmitající vektory elektrického a magnetického pole. Za normálních okolností může elektrický vektor zaujmout v prostoru libovolnou orientaci. O lineárně polarizovaném světle hovoříme, pokud kmitá pouze v jediné rovině. Opisuje kružnici, jak vidíme na obrázku, hovoříme o polarizaci kruhové. Polarizace světla můžeme dosáhnout lomem, odrazem nebo pomocí speciálních filtrů. Nejběžnějším zdrojem částečně polarizovaného světla jsou sluneční paprsky odražené od povrchu Měsíce.

 
Odeslat komentář k článku "Rotuje opravdu rychle "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Rotuje opravdu rychle " e-mailem

Diskuse/Aktualizace