المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الزّراعة المختلطة
1-10-2018
موضوع القصص القرآنية
16-1-2021
التحسين الوراثي للدواجن
14-9-2017
عدد غير نسبي Irrational Number
19-11-2015
قويسة مجلية، كف الدب Salvia sclarea
20-8-2019
ضع اهدافاً محددة
24-4-2017

Doppler Elimination?  
  
116   04:22 مساءاً   date: 20-10-2016
Author : Franklin Potter and Christopher Jargodzki
Book or Source : Mad about Modern Physics
Page and Part : p 65


Read More
Date: 24-11-2016 221
Date: 2-10-2016 86
Date: 2-10-2016 75

Doppler Elimination?

When an atom emits or absorbs a photon, there is always a recoil of the atom and a Doppler shift in the photon frequency. Is it possible to have recoilless atomic emission or absorption?

Answer

Yes. First consider the emission process. Normally, a typical electric dipole emission occurs with a single photon exiting the atom as a result of an allowed transition within the atom that conserves energy and angular momentum that is, the angular momentum of the atom changes by ±1 unit of Planck’s constant h/2π. The probability for all other emission processes is lower by a factor of 1/137, or by a higher power of this factor.

A two-photon electric quadrupole emission process is possible between two atomic states with angular momentum quantum numbers differing by zero or two units of h/2π. There is a broad continuous spectrum of possible energies for the two photons emitted in this quadrupole emission process. A very small fraction of these two-photon emissions will spit out two photons of the same energy, go off in opposite directions, and produce no recoil of the atom. The two-photon emission from hydrogen was the first atom to be measured and the first to be calculated by quantum electrodynamics (QED) in the 1940s. Two-photon emissions after laser excitations have become commonplace for many uses in today’s optics research.

Likewise, simultaneous two-photon absorption is possible. A container of single atoms is placed between two counter propagating laser sources, shining two identical frequency laser beams on an atom so that energy and angular momentum will be conserved and recoilless absorption can occur. First achieved in the 1970s, the precise energy-spacing values within atoms have been determined. Today, two photon absorption with non-identical energies plays a critical role in the up conversion of laser light to higher frequencies to achieve coherent beams in the UV and for providing light sources of precise frequencies.

At the nuclear level, recoilless gamma-ray emission and absorption are possible if the whole crystal recoils simultaneously with the photon emission or absorption. This Mossbauer Effect transition, discovered in the 1950s, relies on the inability in principle of identifying the single nucleus involved and includes an exponential factor proportional to the negative ratio of the temperature of the crystal to its Debye temperature.

As an interesting historical note, Albert Einstein in 1917 was among the first to recognize that classical electromagnetism cannot explain spontaneous emission of light from atoms. In particular, he inferred that an atom must recoil upon spontaneous emission, in conflict with the symmetric field distributions produced by electromagnetic theory based on Maxwell’s equations. According to Einstein, “. . . outgoing radiation in the form of spherical waves does not exist . . .” for if an atom radiated a classical spherical wave it could not recoil.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.