[讨论]电磁学与光学
to土豆如何将原子蒸汽中的光速降低.从哪里得到的信息呀
share一下了,谢谢
[讨论]电磁学与光学
转自：http://scienceweb.biz/pnn/print_sci_news.asp?news_id=637
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在室温下，红宝石可以用来大幅度地降低光速。这项技
术可望应用於通讯系统的设计。
‘光’ 是物理学中令人难以捉摸的一个现象。它的
粒子-波动二相性 曾经是令科学家们想不透的问题。此外
到目前为止 它在真空中行进的速度(C~3e8 m/s) 也没
有其它的物理量可以与其相比。由於它在介质中行进的速度
(群速度 group velocity, Vg) 会受到该物质折射系数
(n)的影响而变慢(Vg=C/n) 科学家们从很早就在思考 如
何能够将光的速度 减慢到可以与其它实验配合的程度。
由於当光的速度受到介质影响而变慢的同时 其被介质
所吸收的程度也特别严重 使得实验无法准确地量测到这个
现象。近年来 科学家们采用一项名为
EIT(electromagnetically induced transparency) 的技术
达成在极低温(接近绝对温度零度) 的条件下 雷射光在
特殊物质的气体中 行进速度被减慢到8-45m/s的结果。在
最近的Physical Review Letters中 罗彻斯特大学光学中
心的Matthew Bigelow与所属的研究小组 则报导了在室温
下 利用spectral hole burning的效应 在红宝石中达成
将光速减慢到约57.5m/s的研究成果。
所谓的spectral hole burning效应 是在某些物质中
存在著一组能阶 包含一个基态与一个受激态 在其间有
一介稳态(metastable)的能阶。当有入射光将电子由基态激
发至受激态时 受激发的电子会在几个picosecond(一兆分
之一秒)的时间内跃迁到介稳态。在经过约长达几个
milisecond(千分之一秒)的时间後 电子才会回到基态 并
释放出波长与入射光波长相近的光子。而在该物质的吸收/
穿透光谱上 在特定的波长附近 便会形成一个空区 意味
著该特定波长的光无法通过。并且该频谱空区的频宽 大约
等於电子从介稳态降回基态时间的倒数。
Bigelow等人的实验 是使用波长514.5nm的氩离子雷射
作为入射光源 利用脉冲或正弦波透过光电晶体对雷射光作
波幅的调制。然後将调制後的光通过焦距为40cm的透镜 射
入一长为7.25cm的红宝石。最後 通过红宝石的光 连同参
考讯号 同时显示在数位示波器上以比较雷射光在红宝石中
究竟被延迟了多久。他们发现 在使用功率为0.25W 调
制频率60Hz时 可以得到达1.26ms的延迟。代表在7.25cm长
的在红宝石中 雷射光要花1.26ms的时间来行进 所以光在
介质中的速度 被减低到仅有约58m/s。他们同时发现 光
在红宝石中速度减慢的程度 也会受到调制频率 入射光功
率 以及入射光强度的影响。并且实验的数据 与相关理论
所预测的结果十分吻合。
虽然Bigelow等人的实验结果 并没有为光速的降低创
下新的记录。但是 由於他们的实验在室温下就可达成 这
对於将这项技术应用在现有的光电元件或通讯系统上 提供
了令人乐观的可能性。看来 科学家们在与光速赛跑的记录
上 又往前跨了一步。
原始论文：
1、Nature Science Update: Ruby slows light at room
temperature
2、Observation of Ultraslow Light Propagation in a
Ruby Crystal at Room Temperature, Matthew S. Bigelow
et al., Physical Review Letters 90, 113903 (2003)
0000000000000000000000000000000000000000000000000000
另外参见：
http://www.asiaa.sinica.edu.tw/Outreach/news/2003/03052102.htm
http://www.dljskj.gov.cn/news/shownews.asp?newsid=9466
http://www.dragonsky.net/sqlforum/showannounce.asp?boardID=11RootID=334953ID=334953
[讨论]电磁学与光学
科学中文版具体哪一期不清楚
不是前年的就是去年的
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那各位认为如果要向光通信的方向发展，是不是应该先详细掌握《电磁学》这门课呢？[讨论]电磁学与光学
光携带从某种意义来说也是光存储。静止和运动是相对的
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能否把“光子”关在两个反射镜之间呢？只是存储的时间有限吧？
只要不断的提高反射率就可以把光存储的时间不断延长了？
或者以后如同超导体一样，也会有一种“光超导体”？比如一种无损耗光纤？
那就可以把光圈起来了？让它一圈圈的绕吧，也算是光存储了？
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从地球向“月亮反射镜”发射一个激光脉冲，当它返回地球时当然是衰减的很多了，
月地平均距离=38万公里，
所以这个光脉冲在月地之间存储了大约2秒钟，
两面近距离的反射镜之间的光脉冲就储存不了这么长时间了，
因为频繁的反射损耗太大？
那么很多年以前的光信号或许经过若干年后也会被某个星球重新反射回来？
只是已经衰减到太小的地步了？
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下面引用由土豆在 2003/07/05 09:27pm 发表的内容：能否把“光子”关在两个反射镜之间呢？
只是存储的时间有限吧？
只要不断的提高反射率就可以把光存储的时间不断延长了？
或者以后如同超导体一样，也会有一种“光超导体”？比如一种无损耗光纤？
...
我认为理论上正确.电子存储信息时恐怕也是要损耗的吧,不过它损耗的比较少,保存的时间比较长.所以比较容易做到.
前一段时间有个报道,美国向别的星球发了一个信息,估计要四十年才能到达.他们用的应该是光存储及光传递吧.
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我认为把光子关在两块反射镜中间呢理论上也许是正确的，只要损耗减少到一定程度是不是也可以保存一定的时间？[讨论]电磁学与光学
其实电场、磁场、电磁场之间是有其内在联系的，这个内在联系就是正在探索或探索了100年的“光介质”，
现在的称呼就多了，比如暗物质、隐粒子、超基本粒子、新以太、...，
有人把电场和磁场都看成是一种“以太旋涡”，电磁场则是“以太波动”，
其实旋涡也是一种波（扭波），只是“介质波”的疏密间断性不太明显罢了，
所以从这个角度看，“以太运动”是早就可以被存储了，
只是“以太纵波”---光还难以存储很长时间，
从声波的情况看，只有当反射面平整、密实的时候，
声波的反射率才会较高，但这个“平整密实”是相对空气分子而言的，
你可以把空气分子关在一个瓶子里，甚至压缩它，得到高压空气，
可是还没有一样东西能把“以太”关住，产生高压以太，
所以现在的反射镜对以太或光子来说其实是个大筛网和大丘陵，
所谓的光能损失大概就是这个原因了，
那么努力的方向也就清楚了：反射镜需要钠米级、吉米级、...的平整密实度？
让我们一起向着伟大的微小奋勇前进吧？呵呵，
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感觉回到了学校，但是我不喜欢[讨论]电磁学与光学
各抒己见而已，至少不用考试吧？呵呵，如果现在的学校里可以讲讲这些异见的话，就好了？