Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Hiện tượng ngưng tụ Bose – Einstein của khí nguyên tử trong các bẫy

Đối tượng tìm hiểu trong luận văn này là hiệu ứng BEC trong các bẫy, cụ thể là tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của hai loại bẫy thông dụng nhất: Bẫy từ và bẫy quang cũng như hai cơ chế làm lạnh bằng chùm laser và bằng bốc hơi. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Hiện tượng ngưng tụ Bose – Einstein của khí nguyên tử trong các bẫy BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Họ và tên: Vũ Thị Kim Liên TÊN ĐỀ TÀI: HIỆN TƢỢNG NGƢNG TỤ BOSE - EINSTEIN CỦA KHÍ NGUYÊN TỬ TRONG CÁC BẪY LUẬN VĂN THẠC SĨ: VẬT LÝ Hà Nội 04- 2019 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Họ và tên: Vũ Thị Kim Liên TÊN ĐỀ TÀI:HIỆN TƢỢNG NGƢNG TỤ BOSE – EINSTEIN CỦA KHÍ NGUYÊN TỬ TRONG CÁC BẪY Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán Mã số: 8440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ : VẬT LÝ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : GS. TS NGUYỄN TOÀN THẮNG Hà Nội 04- 2019 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và sự hƣớng dẫn của giáo viên hƣớng dẫn. Luận văn không có sự sao chép tài liệu, công trình nghiên cứu của ngƣời khác mà không chỉ rõ trong mục tài liệu tham khảo. Những kết quả và các số liệu trong khóa luận chƣa đƣợc ai công bố dƣới bất kỳ hình thức nào. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng về sự cam đoan này. Hà Nội, 04- 2019 Học viên Vũ Thị Kim Liên Lời cảm ơn Trong quá trình học tập và làm việc tại Viện Vật lý, dƣới sự hƣớng dẫn của GS. TS. Nguyễn Toàn Thắng, tôi đã học hỏi đƣợc rất nhiều kiến thức Vật lý, Toán học. Để hoàn thành đƣợc Luận văn Thạc sĩ này và để có thể trở thành một ngƣời có khả năng độc lập nghiên cứu Khoa học, tôi xin gửi đến ngƣời thầy hƣớng dẫn trực tiếp của tôi lời cảm ơn sâu sắc nhất với tất cả tình cảm yêu quý cũng nhƣ lòng kính trọng của mình. Một lần nữa tôi xin cảm ơn các thầy và GS. TS. Nguyễn Toàn Thắng đã giúp đỡ tôi hoàn thành nội dung chính của luận văn Thạc Sĩ. Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Vật lý đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu tại Viện, phòng sau đại học đã hỗ trợ tôi hoàn thành các thủ tục bảo vệ luận văn. Cuối cùng, tôi xin đƣợc dành tất cả những thành quả trong học tập của mình dâng tặng những ngƣời thân trong gia đình mà hằng ngày dõi theo từng bƣớc chân tôi. Hà Nội, 04- 2019 Học viên Vũ Thị Kim Liên Danh mục các hình vẽ, đồ thị Hình 1.1: Sơ đồ thí nghiệm điển hình nghiên cứu hiệu ứng BEC……………3 Hình 1.2: Thang nhiệt độ………………………………………………….......6 Hình 1.3: Làm lạnh bằng bốc hơi……………………………………………17 Hình 2.1: Hình tứ diện chứa các điểm có năng lƣợng nhỏ hơn …….……. .28 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài. ........................................................................................... 1 2.Đối tƣợng nghiên cứu..................................................................................... 2 3.Mục đích và phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài. ......................................... 2 4. Cấu trúc luận văn ......................................................................................... 2 CHƢƠNG 1: BẪY VÀ LÀM LẠNH CÁC NGUYÊN TỬ TRUNG HÒA. 3 1.1.SƠ ĐỒ ĐIỂN HÌNH CỦA THÍ NGHIỆM VỀ BẪY VÀ LÀM LẠNH KHÍ NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM...................................................................... 3 1.2.NHIỆT ĐỘ VÀ NHIỆT ĐỘNG HỌC TRONG LÀM LẠNH BẰNG LASER[6, 7] ...................................................................................................... 4 1.3.BẪY TỪ[6] ................................................................................................. 6 1.4. BẪY QUANG HỌC [8].............................................................................. 9 1.5. MẠNG QUANG HỌC [8, 9, 10] .............................................................. 15 1.6. LÀM LẠNH BẰNG LASER VÀ LÀM LẠNH BẰNGBỐC HƠI. .......... 16 CHƢƠNG 2: NGƢNG TỤ BOSE- EINSTEIN TRONG CÁC BẪY. ...... 18 2.1.MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KHI NGHIÊN CỨU BEC TRONG CÁC BẪY. ... 18 2.2.NGƢNG TỤ BOSE-EINSTEIN TRONG HỆ BOSON LÝ TƢỞNG. ...... 21 2.3.NGƢNG TỤ BOSE – EINSTEIN CỦA NGUYÊN TỬ TRUNG HÒA KHÔNG TƢƠNG TÁC TRONG BẪY DẠNG THẾ DAO ĐỘNG TỬ ĐIỀU HÒA. [12, 13, 15, 16] ...................................................................................... 25 2.4. BEC TRONG CÁC BẪY THẤP CHIỀU. [19] ........................................ 29 2.5. GẦN ĐÚNG BÁN CỔ ĐIỂN THOMAS- FERMI. [12, 13] .................... 31 CHƢƠNG 3: NGƢNG TỤ BOSE – EINSTEIN CỦA CÁC NGUYÊN TỬ TRONG MẠNG QUANG HỌC. ................................................................. 36 3.1.MÔ HÌNH BOSE – HUBBARD. .............................................................. 36 3.2.DỊCH CHUYỂN BOGOLIUBOV [12, 13, 18,19] .................................... 37 3.3.GẦN ĐÚNG BOGOLIUBOV. ................................................................. 39 KẾT LUẬN .................................................................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ........................................................................... 46 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài. Việc phát hiện ra hiện tƣợng ngƣng tụ Bose-Einstein (BEC) trong khí loãng các nguyên tử siêu lạnh và ...