Bose-Einsteincondensaat

Van Wikipedia

De snelheidsdistributie van een wolk bestaande uit een tweeduizendtal rubidiumatomen bij temperaturen van respectievelijk 400nK, 200nK en 50nK. Bij 400nK is er nog geen sprake van een condensaat en is er een grote spreiding in de snelheden van de deeltjes. Bij de middelste figuur is de aanzet van het condensaat te herkennen in de piek welke zich in het midden van het eiland bevindt. De piek wordt veroorzaakt door deeltjes die zich in de grondtoestand bevinden. In de laatste figuur bevindt zich het overgrote deel van de deeltjes in de grondtoestand wat resulteert in een scherpe piek in de hier getoonde snelheidsdistributie. Deze afbeelding luidde de experimentele bevestiging van een nieuwe fase van de materie in.

Een Bose-Einsteincondensaat is een laag-energetische gasvormige aggregatietoestand, die slechts voorkomt bij temperaturen nabij het absolute nulpunt. In deze toestand overlappen de Broglie-golven (materiegolven) van de deeltjes zodanig dat ze niet meer van elkaar onderscheiden kunnen worden en er één grote materiegolf, ook wel superatoom genoemd, waarneembaar is.

Een Bose-Einsteincondensaat van interagerende deeltjes is supervloeibaar, hetgeen door Bogoliubov theoretisch werd voorspeld en door de experimentele observatie van gekwantiseerde wervelingen (vortices) werd bewezen.

Deze kwantumfaseovergang was het eerst voorspeld in 1924 door Albert Einstein gebaseerd op het werk van Satyendra Nath Bose. Het verschijnsel werd voor het eerst waargenomen in 1995 door de groep van Eric Cornell en Carl Wieman van JILA. In 2001 kregen zij daarvoor, samen met Wolfgang Ketterle van het MIT de Nobelprijs voor de Natuurkunde.

Gezien de uitgebreidheid van het artikel is het opgesplitst in verschillende subpagina's waar specifieke informatie kan gevonden worden:

Historisch Overzicht

Korte beschrijving van de historische ontwikkelingen sinds de voorspelling van het fenomeen door Albert Einstein.

Algemene informatie en eigenschappen

Algemene bespreking van het fenomeen, de eigenschap van supervloeibaarheid, lijst van elementen waarin reeds een Bose-Einsteincondensaat is gecreëerd, condensatie van fermionen en bosonen en een lijst van de in dit artikel gebruikte referenties.

Toepassingen

Toepassingen van Bose-Einsteincondensatie zoals atoomlasers, vertraging van licht en simulatiemogelijkheden voor astrofysische fenomenen.

Formele kant en thermodynamische eigenschappen

Thermodynamische eigenschappen (in formulevorm) van interagerende en niet-interagerende Bose-Einsteincondensaten.

[bewerk] Externe links

• Bose-Einsteincondensatie voor dummies
• BEC @ JILA
• BEC @ Rice University
• BEC @ NIST