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第162章 大神的草稿纸

紧接着多媒体音箱发出物体凝固的声效,代表钠原子的红色小球逐渐变色。

红色小球的颜色越来越淡,最后变为淡蓝色。

动画演示到此结束。

曹布拉开窗帘,让外面的光线透进来。

“刚才我向大家演示的是什么,大家知道吗?”

教室里除了一个人之外,众人纷纷摇头。

曹布也不卖关子,“我向大家演绎的是原子的激光冷却,激光冷却是一种用于降低原子或分子运动速度,使其接近绝对零度的技术。

其原理基于光子与原子的相互作用,通过吸收和自发辐射的过程实现动能的减少。”

“在物理学中,利用激光冷却技术可以研究量子力学和基本物理学问题;

在化学中可以研究分子结构和反应动力学;

在生物学中用于研究生物大分子的结构和动态过程,以及在细胞内物质的运输和定位等等。”

“这项技术在世界上只有少数国家掌握。

美丽国处于领先地位,我们华国也在这项技术上取得了显着成效。

华人科学家朱棣文就因在这项技术发展方面的开创性贡献,荣获了97年的诺贝尔物理学奖,聘为中科院外籍院士。”

曹布向底下的同学科普完,又重新将这个实验回放了一遍。

他按下暂停键。

说道,“那么在典型的激光冷却实验中,钠原子(Na)从温度( T_1) 被冷却到温度( T_2)。”

“已知初始温度( T_1=300) K,最终冷却后的温度( T_2=50) K。”

“假设每个钠原子在冷却过程中平均吸收了( N=10^6) 个光子,每个光子的能量为( E_{\gamma}=5.0times10^{-22}) J。

1. 计算单个钠原子在冷却过程中吸收的总能量。

2. 解释为什么随着激光频率的调整,钠原子的冷却效果会有所改变?

3. 在上述情景下,估算钠原子的初始动能和冷却后的动能,并解释这些能量变化对应的物理意义。”

啊?

啊啊?

竞赛组的成员个个目瞪口呆。

不是吧老师。

刚才还是物理竞赛初级的难度。

现在直接飙升到了诺贝尔物理学奖层次。

就跟闯关打怪兽一样。

前面还是跟自己势均力敌的9级野怪,哐的一下,来了个99级的大boss。

谁能遭得住啊。

“老师这种地我们之前也没做过呀。”

“对啊,这激光冷却技术看着好高端啊,是国内现在顶尖的高科技技术水准了吧。”

“岂能是我们小小高中生能解决的问题?”

下面的同学插科打诨,有鼻子有眼说的头头是道。

曹布没有因为他们捣乱课堂纪律而生气,而是说道,“竞赛题做的就是你没做过的题。”

这让人无法反驳。

好吧,既然老师都这么说了,他们暂且试试看。

大家重新掏出草稿纸和笔。

在场的所有人开始抓耳挠腮的研究这道题,唯有薄钰气定神闲。

倒不是说这道题简单,薄钰一眼就能看出答案。

他此时是正在心里打腹稿。

这道题乍一看无比高端,还涉及到了现代科技领先技术水准。

什么激光发射器,什么原子囚禁等等。

归根结底,原子激光的冷却实验是对多普勒,德布罗意等人假设的验证。

在高中物理课本里,高中生都学过多普勒效应和德布罗意波。

以及光的波粒二像性、玻尔能级模型、α粒子轰击、原子电子基础理论和能量守恒等知识点。

当然,这些都是高中课本里最难的一部分内容。

薄钰经过金秋营一个月系统化的培训了大学物理后,他理解起来的障碍相对较小。

数学如果没有了公式定理,则束手无策。

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