Зеркало рифленое

В атомной физике гребневое зеркало (или гребневое атомное зеркало , или дифракционное зеркало Френеля ) — это разновидность атомного зеркала , предназначенная для зеркального отражения нейтральных частиц ( атомов ), падающих под скользящим углом . Для того чтобы уменьшить среднее притяжение частиц к поверхности и увеличить отражательную способность, эта поверхность имеет узкие гребни. ^[1]

В литературе обсуждались различные оценки эффективности квантового отражения волн от ребристого зеркала . Все оценки явно используют теорию де Бройля о волновых свойствах отраженных атомов.

Гребни усиливают квантовое отражение от поверхности, уменьшая эффективную константу ван -дер-ваальсового притяжения атомов к поверхности. Такая интерпретация приводит к оценке отражательной способности${\displaystyle ~С~}$

${\displaystyle \displaystyle r\approx r_{0}\!\left({\frac {\ell }{L}}C,\!~K\sin(\theta )\right)}$,

где — ширина гребней, — расстояние между гребнями, — угол скольжения , — волновое число, — коэффициент отражения атомов с волновым числом от плоской поверхности при нормальном падении. Такая оценка предсказывает усиление отражательной способности при увеличении периода ; эта оценка верна при . См. квантовое отражение для аппроксимации (подгонки) функции .${\displaystyle ~\ell ~}$${\displaystyle ~Л~}$${\displaystyle \displaystyle ~\theta ~}$${\displaystyle ~K=мВ/\hбар ~}$${\displaystyle ~r_{0}(C,k)~}$${\displaystyle ~k~}$${\displaystyle ~L~}$${\displaystyle KL\!~\theta ^{2}\ll 1}$${\displaystyle ~r_{0}~}$

Для узких хребтов с большим периодом , хребты просто блокируют часть волнового фронта. Тогда это можно интерпретировать в терминах дифракции Френеля ^{[2] [3]} волны де Бройля , или эффекта Зенона ; ^[4] такая интерпретация приводит к оценке отражательной способности${\displaystyle L}$

${\displaystyle ~\displaystyle r\approx \exp \!\left(-{\sqrt {8\!~K\!~L}}~\theta \right)~}$,

где угол скольжения предполагается малым. Эта оценка предсказывает увеличение отражательной способности при уменьшении периода . Эта оценка требует, чтобы .${\displaystyle \displaystyle ~\theta ~}$${\displaystyle ~L~}$${\displaystyle ~\ell /L\ll 1~}$

Для эффективных гребневых зеркал обе оценки выше должны предсказывать высокую отражательную способность. Это подразумевает уменьшение как ширины гребней, так и периода. Ширина гребней не может быть меньше размера атома; это устанавливает предел производительности гребневых зеркал. ^[5]${\displaystyle \ell }$${\displaystyle L}$

Гребневые зеркала пока не коммерциализированы, хотя можно упомянуть некоторые достижения. Отражательная способность гребневого атомного зеркала может быть на порядки лучше, чем у плоской поверхности. Было продемонстрировано использование гребневого зеркала в качестве атомной голограммы . В работе Шимизу и Фудзиты ^[6] атомная голография достигается с помощью электродов, имплантированных в пленку SiN4 _над атомным зеркалом, или, может быть, как само атомное зеркало.

Гребневые зеркала также могут отражать видимый свет ; ^[5] однако, для световых волн производительность не лучше, чем у плоской поверхности. Эллипсоидальное гребневое зеркало предлагается в качестве фокусирующего элемента для атомной оптической системы с субмикрометровым разрешением ( атомный наноскоп ).

• Атомное зеркало
• Квантовое отражение
• Атомный наноскоп
• Эффект Зенона
• Волна материи