Physikalische Blätter最新文献_第3页

Tagungsberichte: Gemeinsam Schülerinnen zum Physikstudium ermutigen 是专鼓励高中物理的学生的

Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/PHBL.20010571124

Stefan Walz, Agnes Sandner, Karin Heister

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Noch riesige Potenziale!: Die Natur‐ und Ingenieurwissenschaften sind aufgerufen, die Effizienz der Energie‐ und Materialnutzung weiter zu steigern 无穷无尽!‐:大自然,工程是调用效率进一步提高能源‐和Materialnutzung

Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/PHBL.20010571102

E. Jochem

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Freie Elektronen an sichtbarem Licht gebeugt: Nach 70 Jahren wurde der Kapitza‐Dirac‐Effekt eindeutig nachgewiesen 自由电子在sichtbarem光弯折后:70年前Kapitza‐基能‐效果很好地证明

Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/phbl.20010571108

Markus Arndt

{"title":"Freie Elektronen an sichtbarem Licht gebeugt: Nach 70 Jahren wurde der Kapitza‐Dirac‐Effekt eindeutig nachgewiesen","authors":"Markus Arndt","doi":"10.1002/phbl.20010571108","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/phbl.20010571108","url":null,"abstract":"rimenteller Schwierigkeiten lange umstrittene Frage [1]. Sie wurde erst jetzt mit dem sauberen Nachweis des so genannten KapitzaDirac-Effekts durch Batelaan und Mitarbeiter an der Universität von Nebraska, Lincoln, eindeutig bejaht [2]. Kapitza und Dirac betrachteten im Jahre 1933 die stimulierte Compton-Streuung zwischen Elektronen und Photonen zweier gegenläufiger Wellen aus sichtbarem Licht, die eine stehende Welle erzeugen. Sie erkannten, dass diese Streuung zur Reflexion der Elektronen unter dem Bragg-Winkel führen könnte [3]. In diesem Gedankenexperiment werden die Elektronen als Billardkugeln in einem quantisierten Lichtfeld betrachtet. Virtuelle Absorption aus der einen Stehwellenkomponente und stimulierte Photonenemission in die andere führt dann zu einem Impulsübertrag von ∆pe = ±N · 2!kph auf das Elektron mit dem Photonenimpuls !kph. Tatsächlich lässt sich das gleiche Experiment auch interpretieren, indem man die Elektronen als Materiewellen betrachtet, die im effektiven Potential der stehenden Lichtwelle einen modulierten Brechungsindex sehen. Da die Intensität der Stehwelle räumlich mit der Periode l/2 variiert, ergibt sich auch in dieser Beschreibung der Impulstransfer ∆pe = ±N · 2!kph mit den entsprechenden Beugungsmaxima. Freie Elektronen koppeln jedoch nur sehr schwach an sichtbares Licht. Kapitza und Dirac errechneten, dass nur ein verschwindender Anteil (10–14) der Elektronen gebeugt wird, wenn man das Licht einer 1-Watt-Quecksilberdampflampe verwendet. Optische Beugungsexperimente mit freien Elektronen mussten daher auf leistungsstarke, gepulste Lichtquellen bis zu den 60er Jahren warten. Unter allen bisherigen, allesamt umstrittenen Versuchen [1] kamen Bucksbaum und Kollegen 1988 dem Kapitza-DiracEffekt am nächsten [4]: Sie beobachteten zwar eine deutliche Ablenkung des Elektronenstrahls im Lichtfeld, arbeiteten aber mit einem Impulsübertrag von bis zu 1000 !kph im quasi-klassischen Bereich, in dem die Kohärenz zwischen den Teilstrahlen verloren geht. Für gebundene Elektronen in Atomen oder Molekülen kann die Kopplung an das Licht durch einen Resonanzeffekt stark überhöht werden. Der nahresonante KapitzaDirac-Effekt wurde 1986 erstmals für einen Natrium-Atomstrahl nachgewiesen [5] und seitdem in vielen Experimenten bis hin zur kohärenten Strahlteilung von Fullerenen verwendet [6]. Lichtgitter haben viele Vorteile gegenüber materiellen Beugungsstrukturen: Sie transmittieren perfekt, ihre Periode lässt sich mit der Lichtfrequenz verändern und sie sind frei von statischen Feldern. Insbesondere bei Ionen und Elektronen birgt die Nähe zu Wänden bei materiellen Gittern das Risiko, dass die Ablenkung durch statische Felder die quantenmechanischen Beugungswinkel bei weitem überwiegt oder dass gar Ladungen mit den Wänden ausgetauscht werden. Daher war es sehr wichtig, nun fast 70 Jahre nach dem Vorschlag durch Kapitza und Dirac die Möglichkeit von Lichtgittern für freie Elektronen endgültig nachzuweisen. Herman Batelaan und seinen Mit","PeriodicalId":365773,"journal":{"name":"Physikalische Blätter","volume":"39 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133271648","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Energie: Strom von der Sonne Erfolge und Perspektiven der Photovoltaik 能源:来自太阳的能量来自光伏发电

Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/phbl.20010571117

Martha Christina Lux-Steiner, G. Willeke

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Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/phbl.20010571104

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Detektor für Wasserstoff‐Motor?/UV‐LED aus Diamant/Solarzellen — vom Labor aufs Dach 探测器的氢气‐引擎?紫外线/‐LED从钻石/太阳能电池从实验室到屋顶上

Physikalische Blätter Pub Date : 2001-11-01 DOI: 10.1002/phbl.20010571105

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Energie: Gibt es den katastrophenfreien Kernreaktor?: Beim Hochtemperaturreaktor mit kugelförmigen graphitischen Brennelementen ist eine Kernschmelze ausgeschlossen 能源:无灾难核反应堆存在吗?用高温筒式球状燃烧弹减少核心熔液的baso4 / caco3