وزارة التعليـم العالـي والبحـث العلمـي

جامعة ديالى - كلية العلوم

 

 

 

التقويم الجامعيالهيئة التدريسيةرئاسة الجامعة

.

آخر الأخبار
  1.   إعلان إلى طلبة الدراسة المسائية في كلية العلوم بجامعة ديالى
  2.   حصول التدريسي أحمد نصيف جاسم على ترقية علمية ومنحه لقب مدرس
  3.   كلية العلوم بجامعة ديالى تقف وقفة حداد وإستنكار لتفجير ساحة الطيران
  4.   تعلن كلية العلوم بجامعة ديالى عن بدأ التسجيل لدورات كفاءة الحاسوب وكفاءة اللغة الانكليزية "إلكترونياً" (الدورة الثانية) للمتقدمين على الدراسات العليا للعام الدراسي 2021-2022
  5.   إعلان للطلبة المقبولين (الأصلاء) بالدراسة المسائية للعام الدراسي 2020-2021 في كلية العلوم بجامعة ديالى
  6.   تدريسي من كلية العلوم بجامعة ديالى عضواً في لجنة مناقشة رسالة طالبة ماجستير بجامعة بغداد
  7.   كلية العلوم بجامعة ديالى تقيم ندوة بعنوان كيف تعامل المسلمون مع الأوبئة والطواعين في مراحل التاريخ الاسلامي
  8.   تعلن كلية العلوم بجامعة ديالى عن اسماء المشتركين في الدورة الاولى (كفاءة الحاسوب وكفاءة اللغة الانكليزية) للمتقدمين على الدراسات العليا للعام الدراسي 2021-2022 "إلكترونياً" والتي ستبدأ يوم الاحد
  9.   كلية العلوم بجامعة ديالى تعلن اسماء المرشحين الاصلاء والاحتياط المقبولين بالدراسة المسائية للعام الدراسي 2020-2021
  10.   تعلن كلية العلوم بجامعة ديالى عن بدأ التسجيل لدورات كفاءة الحاسوب وكفاءة اللغة الانكليزية "إلكترونياً" (الدورة الاولى) للمتقدمين على الدراسات العليا للعام الدراسي 2021-2022
  11.   كلية العلوم بجامعة ديالى تعلن توزيع الطلبة على الأقسام العلمية للدراسة الصباحية للسنة الدراسية 2020-2021
  12.   لخريجي اعدادية الصناعة , كلية العلوم تعلن بدء التقديم على الدراسة المسائية في كلية العلوم بجامعة ديالى للعام الدراسي 2020-2021
  13.   السيد عميد الكلية يُسلّم درع الاستاذ الأول على القسم العلمي للسيد مدير قسم البعثات والعلاقات الثقافية في رئاسة الجامعة
  14.   فريق بحثي من كلية العلوم بجامعة ديالى ينشر بحثاً علمياً في مجلة أمريكية مصنفة ضمن سكوباس
  15.   كلية العلوم بجامعة ديالى تقيم ورشة عمل الكترونية بعنوان تلوث المياه .. والآفاق المستقبلية للمياه الافتراضية
  16.   كلية العلوم بجامعة ديالى تعقد ندوة علمية بعنوان وبائيات التهاب الكبد الفيروس
  17.   كلية العلوم بجامعة ديالى تقيم ورشة عمل بعنوان التداخل بين استخدام النباتات الطبية والادوية
  18.   السيد عميد الكلية يلتقي بعدد من المنتسبين من العقود الوزارية
  19.   تدريسي من كلية العلوم في جامعة ديالى عضواً في لجنة مناقشة اطروحة طالبة دكتوراه بالجامعة المستنصرية
  20.   إعلان الى طلبة الدراسة المسائية في كلية العلوم جامعة ديالى المدرجة أسماؤهم أدناه
  21.   بالاشتراك مع فريق بحثي دولي , تدريسي من كلية العلوم بجامعة ديالى ينشر بحثاً علمياً في مجلة عالمية ذات معامل تأثير
  22.   طلبة قسم علوم الحياة في كلية العلوم يبادرون بتأهيل واجهة بناية القسم
  23.   تدريسي من كلية العلوم بجامعة ديالى يترأس لجنة مناقشة أطروحة دكتوراه في جامعة النهرين
  24.   تهنئة عمادة كلية العلوم جامعة ديالى بمناسبة رأس السنة الميلادية 2021

طريقة جديدة لتبريد الأجسام الكبيرة بأستخدام الليزر بقلم الدكتور نبيل علي بكر

كلية العلوم  |  جامعة ديالى

المقال العلمي الاسبوعي

طريقة جديدة لتبريد الأجسام الكبيرة بأستخدام الليزر

بقلم الاستاذ الدكتور نبيل علي بكر / التدريسي في قسم علوم الفيزياء

 كلية العلوم / جامعة ديالى

 

تم الكشف عن تقنية جديدة تختص بتبريد الأجسام المايكروسكوبية باستخدام الليزر، من قبل مجموعة من علماء الفيزياء من ألمانيا وروسيا ، اذ تم إستخدام تداخل الموجات في تجويف بصري والذي عادة ما يسهم في تسخين الاجسام وليس تبريدها. لهذا يمكن لهذه التقنية أنْ تؤدّي الى تطوّر في النوابض البصرية المستقرة التي من شأنها أنْ تعزّز من حساسية كواشف موجات الجاذبية، ومن شأنها أيضاً أنْ تُستخدَم لانتاج عدد كبير من المتذبذبات الميكانيكية الكمّيّة من أجل دراسة الخصائص الكمية للاجسام الماكروسكوبية أو لإنشاء مكونات خاصة لأجهزة الحاسوب الكمية.

علماء الفيزياء تمكنوا فيما سبق من تبريد مرايا صغيرة وذلك عن طريق وضعها في تجويف بصري يحتوي على ضوء ليزري، وعندما ترتفع درجة حرارة المرايا قليلا فإنها تهتزّ مولّدةً سلسلةً من حزم الترددات الجانبية (sidebands) التي تتناغم تردداتها مع الضوء في ترددات معينة، فيكون للجانب السفلي منها ترددٌ يساوي الفرق بين تردد الرنين للتجويف وتردد اهتزازات المرايا، لذلك فأن الفوتون الذي يمتلك ذلك التردد يتم امتصاصه عند دخوله التجويف ومن ثم اعادة انبعاثه من جديد بكم طاقة اضافي ناتج من طاقة الاهتزازات ونتيجةً لهذه العملية (إقتران التشتت) يتمّ تبريد المرآة بسبب إزالة الطاقة منها.

إقتران التشتّت يعمل بكفاءة عالية عندما يكون النطاق التردّدي من التجويف أصغر بكثير من الترددات الخاصة باهتزاز المرآة. وهذه الظاهرة يمكن ان تحدث في المرايا الصغيره التي تمتلك ترددات مساوية للمئات من وحدات الميغا هرتز ،ولكن المرايا الكبيرة التي تكون تردداتها بضعة مئات الكيلوهرتز مع عرض نطاق ترددي ضيق بما فيه الكفاية تكون ببساطة غير متوفرة.  ومن اجل التغلب على هذه الصعوبات ، تمّ تبريد جسم كبير بواسطة تقنية جديدة تنطوي على (اقتران التبدد) و(إقتران التشتّت) في آن واحد. أُقترِح إقتران التبدد لأول مرة في عام 2009 من قبل “Florian Elste”و”“AashishCerk من جامعة ماكجيل وكان معهما “Steven Girvin” من جامعة ييل، حيث أن هذه التقنية تجعل إستخدام الكمّ بصورة أسهل من خلال الليزر والذي في العادة ما تمتصّه المرآة مؤديةً إلى تسخينها. مع ذلك اذا كانت المرآة في التجويف البصري وحركتها مقترنة بإتجاه إنعكاس المرآة عندها فقط  يكون ذلك ممكنا" ، وبعد ذلك هنالك طريقتان لإيصال تداخل الموجات الى المرآة، فالطريقة الأولى هي أنه في وسعها الإنتقال مباشرة من الليزر إلى المرآة، والثانية هي أنه  في وسعها الإرتداد حول التجويف، حيث يكون هنالك تداخل يكون أما هدام أو بنّاء.

كليرك وزملاؤه أدركوا انّ النظام يمكن إعداده بحيث يُوقِف التداخل الهدّام نتيجة تداخل موجات الكم بعد تسخين المرآة ولكن لا يَمنع المرآة من فقدان الطاقة. الأثر الإضافي هو التبريد القوي لحركة المرآة (الإنعكاس) على عكس مخططات التبريد في التجويف القياسي. “لا يعتمد هذا التداخل على وجود تردد ميكانيكي كبير جداً “، وفقا لشرح كليرك وهذا يعني أنّه  يمكن إستخدامه لتبريد المرايا الكبيرة التي لها تردد اهتزازات منخفضة.  ومؤخرا" بين رومان شنابل  ”“Roman Schnableوزملاؤه في معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية في هانوفر، جامعة موسكو الحكومية وجامعة ليبنز في هانوفر، أنّ إقتران التبدّد والتشتّت بإمكانهما العمل معاً لتبريد المرايا الكبيرة نسبياً وإستناداً على فكرة أُقترحَت لأول مرة من قبل باحثين في عام 2013 قاموا بإستخدام تقنية التجويف التي تمّ إنشاؤها من تداخل (Michelson-Sagnac).

ما فعلوه هو اطلاق الليزر على جهاز (beamsplitter) لخلق شعاعين حيث أنّ هذين  الشعاعين ينطلقان بزوايا قائمة مع بعضهما البعض، يتم إرسال الضوء من منفذ إخراج للتداخل الى مرآة إعادة التدوير حيث ينعكس بعض الضوء مرةً أخرى ويتمّ إرسال بعضها إلى الكاشف. الشيء المراد تبريده  هو مرآة مصنوعة من نتريد السلكون،  سمكها 40 نانومتر والتي يتمّ وضعها في وسط تجويف يزن حوالي 80 نانوغرام وتردد اهتزازها الأساسي يصل تقريباً  الى 136 كيلوهرتز. الحركه الإهتزازية للمرآة لاتغيّر فقط تردّد الرنين الخاص بالتجويف”مما يؤدّي إلى ظهور نطاق الترددات الجانبية  وظهور التشتت“، لكن أيضاً يغير من عرض حزمة الترددات الخاصة بالتجويف.

عندما يكون معدل التغير في عرض حزمة الترددات كبير يمكن ان يتم تبادل الطاقة بين التجويف والمرآة. ومن خلال التحكم بفرق الطور بين المرآة المهتزة والضوء يمكن للطاقةان تتدفق من المرآة الى التجويف وبالتالي تحصل عملية تبريد المرآة.  راقب الباحثون درجة حرارة المرآة بإستخدام الليزر لقياس حركته فوجدوا  أنّه بإستخدام تبريد التشتّت والتبدد يمكن تبريد المرآة من درجة حرارة الغرفة إلى 126 ملي كلفن. وتعليقاً على هذه التجربة، وفي تصريح للباحث  كليرك  لموقع”physicsword“ : إنّ  طريقة شنابل هي أولّ نظام تجريبي يسمح بتكوين نوع خاص من تفرّق الاقتران البصري-ميكانيكي التي يمكن أن تسمح لك أن تفعل شيئا" جديدا" حقاً. وأحد التطبيقات العملية لهذه التقنية هي إستخدامها لتبريد الأجسام الكبيرة نسبياً إلى حالتها الكمّية من الإهتزاز، وستضم هذه المتذبذبات الكمّيّة المليارات من الذرات التي يمكن إستخدامها تحت عنوان (قطط شرودنغر)لدراسة الميكانيك الكمي وتشمل التطبيقات الأخرى التي تُستخدَم كعناصر في أجهزة الحاسوب الكمي ونُظُم المعلومات الكمّيّة الأخرى.

المصدر:

http://physicsworld.com/cws/article/news/2015/feb/13/physicists-reveal-new-way-of-cooling-large-objects-with-light

 والى اللقاء في مقال أخر أن شاء الله......

للاطلاع على المقالات السابقة اضغط هنا

ترجمة الصفحة إلى :

متابعات وسائل الإعلام

التواصل الإلكتروني

مواقع وزارية وجامعية

كليات العلوم بالجامعات العراقية

 
 

قوانين التعليم العالي

قانون الخدمة الجامعية

قانون انظباط الموظفين

الدليل الاسترشادي للجامعة

نقابة الأكاديميين العراقيين

خريطة الموقع-Sitemap

قناة الجامعية

ألبوم الصور

أرشيف الأخبار

شعار الوزارة

شعار الجامعة

الإيميلات الرسمية

أسئلة شائعة

سجل الزوار

حالة الطقس

إدارة النظام

تطبيق الأخبار على الهواتف الذكية

 

العنوان: العراق - ديالى - بعقوبة / طريق بغداد القديم / مجمع جامعة ديالى - مجاور رئاسة الجامعة

 

البريد الرسمي: admin@sciences.uodiyala.edu.iq

 

 

                    
جميع الحقوق محفوظة لموقع كلية العلوم جامعة ديالى © 2020
3:45