1樓:
bec是物質的一種奇特的狀態,處於這種狀態的大量原子的行為 像單個粒子一樣。打個比方,練兵場上的士兵剛解散不久,突然指揮官發令「向東齊步走」,於是所有的士兵像乙個士兵一樣整齊的向東 走去。如果將士兵縮小到原子尺度,以至於分辨不出誰是誰,我們便看到了「bec」。
那為什麼冠以玻色-愛因斯坦的名字呢?有這樣一 段插曲搭漏。 1924年,年輕的印度物理學家玻色寄給愛因斯坦一篇**,提出了一種新的統計理論,它與傳統的統計理論僅在一條基本假定上不同。
傳統統計理論假定乙個體系中所有的原子(或分子)都是可以辨別的,我們可以給乙個原子取名張三,另乙個取名李四……,並且不會將張 三認成李四,也不會將李四認成張三。基於這一假定的傳統理論圓滿地解釋了理想氣體定律,可以說取得了非凡的成功。然而玻色卻挑戰 了上面的假定,認為在原子尺度上我們根本不可能鬥神區分兩個同類原子(如兩個氧原子)有什麼不同。
接著,玻色討論瞭如下乙個問題(這 個問題所有高中生都做過):將n個相同的小球放進m個標號為1,2,…,m的箱子中,假定箱子的容積足夠大,有多少種不同的放法?在此問 題的基礎上,採用傳統統計相似的作法,玻色便得到了一套新的統計 理論。
玻色的**引起了愛因斯坦的高度重視,迅速幫玻色譯成德文發 表。隨後將玻色的理論用於原子氣體中,進而推測在足夠低的溫度下,所有原子有可能處在相同的最低能態上,所有的原子的行為像乙個粒 子一樣。後來物理界將這種現象稱為玻色-愛因斯坦凝聚。
值得注意的是,這裡的「凝聚」與日常生活中的凝聚不同,它表示原來不同狀 態的原子突然「凝聚」到同一狀態。
注意:要是在足夠低的溫度下,才能凝空枝虧聚。
2樓:夢遊者之魂
因為關於p向量的積分在2維時是2πpdp,從而導致後面一系列的變化,於是不會產生凝聚。
光子氣體的玻色愛因斯坦凝聚態是什麼樣的
3樓:匿名使用者
常溫下的氣體原子行為就象檯球一樣,原子之間以及與器壁之間互相碰撞,其相互作用遵從經典力學定律;低溫的原子運動,其相互作用則遵從量子力學定律,由德布洛意波來描述其運動,此時的德布洛意波波長λdb小於原子之間的距離d,其運動由量子屬性自旋量子數來決定。我們知道,自旋量子數為整數的粒子為玻色子,而自旋量子數為半整數的粒子為費公尺子。玻色子具有整體特性,在低溫時集聚到能量最低的同一量子態(基態);而費公尺子具有互相排斥的特性,它們不能佔據同一量子態,因此其它的費公尺子就得佔據能量較高的量子態,原子中的電子就是典型的費公尺子。
早在1924年玻色和愛因斯坦就從理論上預言存在另外的一種物質狀態——玻色愛因斯坦冷凝態,即當溫度足夠低、原子的運動速度足夠慢時,它們將集聚到能量最低的同一量子態。此時,所有的原子就象乙個原子一樣,具有完全相同的物理性質。根據量子力學中的德布洛意關係,λdb=h/p。
粒子的運動速度越慢(溫度越低),其物質波的波長就越長。當溫度足夠低時,原子的德布洛意波長與原子之間的距離在同一量級上,此時,物質波之間通過相互作用而達到完全相同的狀態,其性質掘毀讓由乙個原子的波函式即可描述;當溫度為絕對零度時,熱運動現象就消失了,原子處於理想的玻色愛因斯坦冷凝態。在理論提出70年之後,2001年的諾貝爾物理學獎獲得者就從實驗上實現了這一現象。
1995年,麻省理工學院的沃夫岡·凱特利與科羅拉多大學波爾德分校(universityofcoloradoboulder)的埃裡克·康奈爾和卡爾·威曼判局使用氣態的銣原子在170nk(乘10的-7次方k)的低溫下首次獲得了玻色-愛因斯坦凝聚。在這種狀態下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態,形成乙個巨集觀的量子狀態。實驗是利用鹼性原子實現的,鹼性原子形成的冷凝態,是一種純粹的玻色愛因斯坦冷凝態,因此可以對玻色愛因斯坦冷凝態現象進行充分的研究。
前些年的物理研究也部分的實現了玻色愛因斯坦冷凝態,例如超導餘旁中的庫泊電子對無電阻現象,超流體中的無摩擦現象,但其系統特別複雜,難以對玻色愛因斯坦冷凝態現象進行充分的研究。(它們也是獲得諾貝爾物理學獎的研究成果,超流體中的無摩擦現象1962年,超導中的庫泊電子對無電阻現象1972年。)
關於玻色愛因斯坦凝聚態的問題
4樓:爻無殤
玻色愛因斯坦凝聚態和費公尺子(對)凝聚態當然是區別於氣體或者固體的另2種狀態。
如果硬要把他們劃分,那麼他們和氣態比較相似,玻色-愛因斯坦凝聚態(以下稱be凝聚).他們是在高度真空下將原子雲冷卻到接近0°k時,原子雲的電磁波合併了.處在這種狀態原子雲的原子大約不到1000個,只能存在幾秒鐘.這樣曇花一現的存在不可能讓人們有條件去測試它們的性質.
1996年5 月美國物理學會原子、分子和光學物理分組委員會上, 麻省理工學院(mi t )的、由物理學家凱特勒(從乞近卿堪k et e r le )率領的小組報告了創制出一種5百萬鈉原子的新be 凝聚的原子阱, 其形狀宛若一枝小精靈似的、長約1/3mm 的雪茄, 可以存在0 . 5 min
顯然他們是有巨集觀物質的。
費公尺子(對)凝聚態也是近似的。
5樓:網友
費密子是像電子一樣的粒子,有半整數自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像質子一樣的粒子,有整數自旋(如0,1,2等)。這種自旋差異使費密子和玻色子有完全不同的特性。沒有任何兩個費密子能有同樣的量子態:
它們沒有相同的特性,也不能在同一時間處於同一地點;而玻色子卻能夠具有相同的特性。因此,1995年物理學家將一定數量銣和鈉原子冷卻成玻色子時,大部分原子變成了同樣的低溫量子態,實際上成為單一巨大的整體原子:玻色一愛因斯坦凝聚態。
這些原子組成的集體步調非常一致,因此內部沒有任何阻力。雷射就是光子的玻愛凝聚,在一束細小的雷射裡擁擠著非常多的顏色和方向一致的光子流。超導和超流也都是玻愛凝聚的結果。
玻愛凝聚態的凝聚效應可以形成一束沿一定方向傳播的巨集觀電子對波,這種波帶電,傳播中形成一束巨集觀電流而無需電壓。
6樓:咎輝
玻色愛因斯坦凝聚態和費公尺子(對)凝聚態是兩種特殊的物態,物質並不是只有氣態液態固態3個狀態的。
關於玻色愛因斯坦凝聚態的問題
7樓:神之右劍
自然界原子分為兩種,波子,費公尺子。
波子在絕對零度下。所有的原子似乎都變成了同乙個超大原子,再也分不出你我他了!這就是物質第五態——玻色-愛因斯坦凝聚態。而費公尺子。
由於泡利不相容原理,不同的費公尺子不能佔據同一量子態,因此費公尺子不能像玻色子那樣直接形成玻色-愛因斯坦凝聚態。不過科學家把兩個費公尺子結合在一起成為具有玻色子性質的「費公尺子對」即庫柏對,這樣使費公尺子對冷凝,成為費公尺子凝聚態。
這兩種形態是在絕對零度下完成的所以已經超越了正常情況下的三種形態。被稱作5態和6態】
所以在絕對零度下物質呈現為單一實體,無法定義其硬度。
關於玻色愛因斯坦凝聚態的問題
8樓:網友
固態和液態就屬於凝聚態。低溫下的超流態、超導態、超固態、玻色-愛因斯坦凝聚態、磁介質中的鐵磁性、反鐵磁性等,也都是凝聚態。
玻色子原子在冷卻到絕對零度附近時所呈現出的一種氣態的、超流性的物態。如氣態的銣原子在170nk的低溫下就形成了玻色-愛因斯坦凝聚,在這種狀態下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態,形成乙個巨集觀的量子狀態。
類似於玻色-愛因斯坦凝聚態,由大量費公尺子佔據同一量子態形成。科學家把兩個費公尺子結合在一起成為具有玻色子性質的「費公尺子對」即庫柏對,這樣使費公尺子對冷凝,成為費公尺子凝聚態。(原因可以說是因為泡利不相容原理費公尺子不能有同樣狀態)。
而且關於你說的那兩種物質狀態都是屬於亞原子物質的狀態,因為科學家需要用巨集觀的方法去研究亞原子狀態所以就提出了那兩種狀態理論,而且後來的發現也證實了這兩種理論的可靠性。
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