Các nhà khoa học đã tạo được tia laser sắc nét nhất trong lịch sử

Tia laser sắc nét hơn nghĩa là có độ chính xác cao hơn. Các nhà khoa học đã thiết lập một kỷ lục mới về độ sắc nét của laser khi tạo được một laser có độ rộng vạch phổ (linewidth) chỉ 10 milihertz (0,01 hertz).

Độ rộng vạch phổ thể hiện mức độ bao trùm quang phổ. Chúng ta vẫn chưa đạt được tia laser lý tưởng, tức là chỉ có một bước sóng xác định (các photon được truyền đi ở cùng tần số). Nhưng chúng ta đã gần mục tiêu đó hơn bao giờ hết.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Đo lường Quốc gia Đức hay PTB (Physikasisch Bundesanstalt) cho biết một trong những cách mà tia laser mới này có thể chứng minh sự hữu ích là giữ các chuẩn thời gian của chúng ta.

Nhà vật lí Thomas Legero giải thích: "Độ rộng vạch phổ của laser càng nhỏ, việc xác định tần số của nguyên tử trong đồng hồ quang học càng chính xác. Tia laser mới này sẽ cho phép chúng ta cải tiến đáng kể chất lượng đồng hồ".

Sau gần 10 năm làm việc, các nhà nghiên cứu đã đạt kỷ lục mới này với sự trợ giúp của bộ cộng hưởng silicon Fabry-Pérot. Thiết bị này được sử dụng để kiểm soát bước sóng ánh sáng qua hai gương cố định đặt đối diện nhau và nằm bên trong một hình nón kép.

Bộ cộng hưởng silicon, chịu trách nhiệm tạo ra tia laser sắc nét nhất tính tới thời điểm hiện tại.
Bộ cộng hưởng silicon, chịu trách nhiệm tạo ra tia laser sắc nét nhất tính tới thời điểm hiện tại.

Chiều dài khoảng cách giữa các gương, cụ thể là độ ổn định của nó, kiểm soát độ rộng vạch phổ của laser. Vì vậy thách thức đối với các nhà khoa học là giữ cho những tấm gương này ổn định nhất có thể. Điều đó có nghĩa là loại bỏ sự can thiệp từ các thay đổi về áp suất, rung động từ sóng âm thanh, sóng địa chấn và biến động nhiệt độ.

Nhiệm vụ cuối cùng là giảm thiểu chuyển động nhiệt của các nguyên tử (chuyển động Brownian) xảy ra trong tất cả các vật liệu ở nhiệt độ hữu hạn. Để làm điều này, bộ cộng hưởng được làm từ silicon đơn tinh thể và làm lạnh xuống đến nhiệt độ -150 độ C hay -238 độ F..

Tia laser sắc nét nhất thế giới được tạo ra như vậy. Các nhà nghiên cứu nói rằng sóng ánh sáng (của laser), dao động khoảng 200 nghìn tỷ lần mỗi giây, ổn định trong 11 giây hoặc lâu hơn trước khi chúng mất đồng bộ. Thời gian đó đủ để ánh sáng đi đến Mặt Trăng và quay lại năm lần.

Nếu mong đợi laser giúp cải thiện khả năng truyền thông vô tuyến trong không gian vũ trụ, nó sẽ phải đi xa hơn nữa. Và PTB tự tin cho rằng họ có thể đưa độ rộng vạch phổ xuống dưới 1 milihertz.

Laser đang được dùng trong đồng hồ nguyên tử quang học.
Laser đang được dùng trong đồng hồ nguyên tử quang học.

Hiện nay, laser đang được sử dụng để cải thiện chất lượng của đồng hồ nguyên tử quang học và để đo các nguyên tử cực lạnh với độ chính xác cao hơn. Trong tương lai, laser cũng có thể được sử dụng để đo bức xạ điện từ với độ chính xác hơn và thậm chí để kiểm tra thuyết tương đối.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Physical Review Letters.

Theo Khoahoc.tv

Tin mới

Nghệ An: Thông tin nổi bật ngày 26/9

Nghệ An: Thông tin nổi bật ngày 26/9

(Baonghean.vn) - Thủ tướng Chính phủ chủ trì Hội nghị trực tuyến toàn quốc về đẩy mạnh giải ngân vốn đầu tư công và thực hiện 3 Chương trình mục tiêu quốc gia; Thường trực HĐND tỉnh cho ý kiến một số nội dung quan trọng; Siêu bão Noru đi vào Biển Đông, Nghệ An rốt ráo bảo vệ sản xuất vụ đông và gấp rút thu hoạch thủy sản chạy bão… là những nội dung đáng chú ý được đăng tải trên Baonghean.vn ngày 26/9.
Nghệ An triển khai thực hiện Nghị quyết số 69/NQ-CP của Chính phủ về phát triển đối tượng tham gia bảo hiểm xã hội

Nghệ An triển khai thực hiện Nghị quyết số 69/NQ-CP của Chính phủ về phát triển đối tượng tham gia bảo hiểm xã hội

(Baonghean.vn) - Để triển khai thực hiện có hiệu quả mục tiêu, chỉ tiêu bảo hiểm xã hội trên địa bàn tỉnh Nghệ An, ngày 26/9/2022, UBND tỉnh Nghệ An có văn bản số 7337/UBND – VX về việc triển khai thực hiện nghị quyết số 69/NQ-CP ngày 19/5/2022 của Chính phủ về việc giao chỉ tiêu phát triển đối tượng tham gia bảo hiểm xã hội.
Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Nghệ An kiểm tra công tác phòng chống bão Noru

Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Nghệ An kiểm tra công tác phòng chống bão Noru

(Baonghean.vn) - Để chủ động ứng phó với diễn biến nguy hiểm của cơn bão Noru (bão số 4), ngày 26/9, Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh do Đại tá Dương Minh Hiền - Phó Chỉ huy trưởng Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Nghệ An làm trưởng đoàn đã đi kiểm tra công tác chuẩn bị ứng phó với bão số 4 tại Ban Chỉ huy quân sự huyện Nghi Lộc, Hưng Nguyên, Trung đoàn 764, Trung đội vận tải.
Tiểu thương Cảng cá Cửa Hội khẩn trương mua bán trước ngày bão số 4 đổ bộ

Tiểu thương Cảng cá Cửa Hội khẩn trương mua bán trước ngày bão số 4 đổ bộ

(Baonghean.vn) - Dù có tin báo bão nhưng theo các tiểu thương, thường thì trước và sau bão, các thuyền đánh cá vẫn hay trúng lớn, chủ yếu là các loại cá bạc má, cá thu, tôm he. Do vậy, trước khi cơn bão số 4 đổ bộ, các hoạt động kinh doanh, buôn bán hải sản tại cảng cá Cửa Hội diễn ra hết sức hối hả.
Nghệ An: Rốt ráo bảo vệ sản xuất vụ Đông trước mưa lớn

Nghệ An: Rốt ráo bảo vệ sản xuất vụ Đông trước mưa lớn

(Baonghean.vn) - Hiện nay, tại nhiều địa phương đã hoàn thành thu hoạch lúa hè thu và đang triển khai sản xuất vụ Đông theo đúng tiến độ, kế hoạch. Trước thông tin bão Noru đang tiến gần về đất liền, dự báo mưa lớn sau hoàn lưu bão, để bảo đảm an toàn cho cây trồng vụ Đông, các địa phương đã rốt ráo chỉ đạo các phương án ứng phó.
Cô gái trẻ khởi nghiệp từ 7 triệu đồng trở thành CEO Spa thẩm mỹ

Câu chuyện khởi nghiệp từ 7 triệu đồng của CEO 9X ở Nghệ An

(Baonghean.vn) - Câu chuyện về hành trình vạn dặm, với nghị lực phi thường vượt lên thất bại để viết nên ước mơ của cô gái sáng lập thương hiệu Spa thẩm mỹ Phương Thảo Academy, đã truyền cảm hứng cho các bạn trẻ sống trọn vẹn vì đam mê và nỗ lực hết mình để “chạm” tới thành công.
Thủ tướng Phạm Minh Chính: Tuyệt đối không chủ quan, mất cảnh giác với bão Noru

Thủ tướng Phạm Minh Chính: Tuyệt đối không chủ quan, mất cảnh giác với bão Noru

Sáng 26/9, mở đầu Hội nghị trực tuyến toàn quốc về đẩy mạnh giải ngân vốn đầu tư công và thực hiện ba chương trình mục tiêu quốc gia, trước diễn biến phức tạp của bão số 4 (tên quốc tế là bão Noru), Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính chỉ đạo "nóng" các bộ, ngành, địa phương tập trung phòng, chống bão.