Kalte Atome, Bose-Einstein
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BoseEinsteinKondensat K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Kalte Atome, Bose-Einstein-Kondensat (BEC) Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen Konrad Seifert, Paul Seyfert BoseEinsteinKondensat Satyendranath Bose und Quantenstatistik K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen • 1924 (Quantenmechanik ganz am Anfang) • Entdeckung des Phasenübergang im idealen Bosonengas • Einstein beeindruckt ⇒ übersetzt und erweitert Theorie • Experimenteller Nachweis 1995 Satyendranath Bose (Wikipedia) BoseEinsteinKondensat Satyendranath Bose und Quantenstatistik K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen • 1924 (Quantenmechanik ganz am Anfang) • Entdeckung des Phasenübergang im idealen Bosonengas • Einstein beeindruckt ⇒ übersetzt und erweitert Theorie • Experimenteller Nachweis 1995 • vorhergesagter Phasenübergang Satyendranath Bose (Wikipedia) BoseEinsteinKondensat K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen Bosonen Quantenteilchen sind ununterscheidbar • „A ist rechts, B ist links“ nicht möglich • „eins ist rechts, eins ist links“ richtig BoseEinsteinKondensat K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Bosonen Quantenteilchen sind ununterscheidbar • „A ist rechts, B ist links“ nicht möglich • „eins ist rechts, eins ist links“ richtig Anwendungen N-Teilchen Wellenfunktion • Symmetrisch oder Antisymmetrisch unter Teilchenvertauschung Ψ(x1 , x2 ) = ±Ψ(x2 , x1 ) • Im symmetrischen Fall mehrere Teilchen im gleiche Zustand möglich • solche Teilchen: Bosonen BoseEinsteinKondensat Die Tieftemperaturphase K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen Bose-Einstein-Kondensation Ein makroskopischer Anteil der Quanten besetzt den Grundzustand • thermische Wellenlänge > Teilchenabstand • große Dichte • tiefe Temperatur BoseEinsteinKondensat Die Tieftemperaturphase K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen Bose-Einstein-Kondensation Ein makroskopischer Anteil der Quanten besetzt den Grundzustand • thermische Wellenlänge > Teilchenabstand • große Dichte • tiefe Temperatur Geht mit. . . • Atomen • Elektronpaaren (Supraleitung) BoseEinsteinKondensat Erzeugung K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Technik Anwendungen • Magneto-Optische Falle • Laserkühlung • evaporative Kühlung W. Ketterle et al. (MIT) BoseEinsteinKondensat So sieht’s aus K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Ortsverteilung bei Natriumatomen Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen links T > Tc mitte T . Tc rechts T Tc W. Ketterle et al. (MIT) BoseEinsteinKondensat Wozu ist BEC gut? K. Seifert, P. Seyfert Theoretische Vorhersage Was ist BEC? Wie stellt man ein BEC her? Anwendungen grundsätzlich Nicht absehbar (Grundlagenforschung) bisheriger Einsatz • Atomlaser • Interferenzexperimente BoseEinsteinKondensat K. Seifert, P. Seyfert Danke für die Aufmerksamkeit! Fragen? BoseEinsteinKondensat K. Seifert, P. Seyfert Wikipedia (deutsch) http://de.wikipedia.org/ Wikipedia (englisch) http://en.wikipedia.org/ Moritz Klein – Bose-Einstein-Kondensat (2008) Universität Bonn – Physik 2000 http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/bec/
