誘導透明課件

比魔術師更神奇的物理學家中國科技大學汪克林西南科技大學劉濤比魔術師更神奇的中國科技大學汪克林西南科技大1從大衛(wèi)·科波菲爾德的神奇魔術談起。從大衛(wèi)·科波菲爾德的神奇魔術談起。2比魔術師更神奇的物理學家從大衛(wèi)·科波菲爾德的神奇魔術談起。比魔術師更神奇的物理學家從大衛(wèi)·科波菲爾德的神奇魔術談起3物理學家可以演示一個更神奇的“魔術”。物理學家可以演示一個更神奇的“魔術”。4物理學家可以演示一個更神奇的“魔術”。物理學家可以演示一個更神奇的“魔術”。5③也許人們會說這不過是計算機作的特效，不是真正的魔術。a)這是今天要講的物理學中的“誘導透明”。利用這一原理的確可以實現(xiàn)這個“魔術”。b)它不是魔術，是實驗事實，是規(guī)律。c)魔術，科學，偽科學的區(qū)別在那里？Ⅰ.什么叫誘導透明？a.一般物質(zhì)光照射上去，如厚度很薄，會吸收一部分，透射一部分，反射一部分。厚度增大后，不再有透射，只有反射。不透明—可見。③也許人們會說這不過是計算機作的特效，不是真正的魔術。a6b.制成一種純物質(zhì)，

·足夠薄時，照射不同光，透射程度不同，表明物質(zhì)對不同頻率的光吸收程度不同。

·對某一特定頻率的光吸收最強——共振吸收。

·誘導透明當有一激光時，它對紫光共振吸收。有了另一激光時，它幾乎不吸收——誘導透明。

結論：共振吸收——誘導透明——物理學家的魔術它有如下的性質(zhì)：b.制成一種純物質(zhì)，·足夠薄時，照射不同光7是什麼物理原理造成這種物質(zhì)的不透明→透明？Ⅱ.共振，干涉光吸收的共振·共振的故事：是什麼物理原理造成這種物質(zhì)的不透明→透明？Ⅱ.共振，干涉8是什麼物理原理造成這種物質(zhì)的不透明→透明？Ⅱ.共振，干涉光吸收的共振·共振的故事：拿破侖士兵步伐的頻率ν0與橋的固有頻率吻合，橋吸收能量最強，振幅越來越大→橋斷。是什麼物理原理造成這種物質(zhì)的不透明→透明？Ⅱ.共振，干涉9·鈉光燈—物質(zhì)的光共振。為什么純物質(zhì)常有特征光—共振吸收和發(fā)射？原子能級是特征的二能級（其它能級作用可忽略）·鈉光燈—物質(zhì)的光共振。為什么純物質(zhì)常有特征光—共振吸收10·鈉光燈—物質(zhì)的光共振。為什么純物質(zhì)常有特征光—共振吸收和發(fā)射？原子能級是特征的二能級（其它能級作用可忽略）ν0—共振頻率。入射光頻率為ν0時吸收最強。入射光頻率為ν≠ν0時吸收減弱?！もc光燈—物質(zhì)的光共振。為什么純物質(zhì)常有特征光—共振吸收11光的吸收率與ν的曲線。光的吸收率與ν的曲線。12干涉兩波干涉的結果會有兩種情況：增強和減弱。誘導透明物質(zhì)的結構如前所述一般物質(zhì)常有兩個特征能級。而誘導透明物質(zhì)的特征能級是如圖所示的三能級。干涉兩波干涉的結果會有兩種情況：增強和減弱。誘導透明物質(zhì)的結13干涉兩波干涉的結果會有兩種情況：增強和減弱。誘導透明物質(zhì)的結構如前所述一般物質(zhì)常有兩個特征能級。而誘導透明物質(zhì)的特征能級是如圖所示的三能級?！ぎ斨挥笑?光入射時或在ν0附近的光入射時吸收很強?！ざ讦?光入射后再入射ν1的光便產(chǎn)生干涉，使得ν0的光反而不被吸收！干涉兩波干涉的結果會有兩種情況：增強和減弱。誘導透明物質(zhì)的結14誘導透明物質(zhì)的吸收曲線沒有ν1時有ν1時誘導透明物質(zhì)的吸收曲線沒有ν1時有ν1時15Ⅳ.誘導透明現(xiàn)象的重要意義·二十世紀開始的高科技浪潮的根本是什么？·量子理論——微觀世界的物理規(guī)律?！の㈦娮蛹夹g電子的特性：微觀粒子，質(zhì)量輕；·“微光子技術”光子的特性：質(zhì)量更輕（靜質(zhì)量為零）；光束太快。電易受影響。Ⅳ.誘導透明現(xiàn)象的重要意義·二十世紀開始的高科技浪潮16“微光子技術”的展望·光纖通訊·如何克服光速太快的缺點?！?001年的一則引人注目的科學新聞

——哈佛大學兩個小組實現(xiàn)了“逮住光子”的實驗。逮住光子是什么意思？和誘導透明有關嗎？問題：·“逮住光子”的意思是：光子速度降低了很多?！す馑贂儐?？介質(zhì)中光速為

c/n，n是介質(zhì)折射率。一般物質(zhì):n～1—10能找到折射率n特別大的物質(zhì)嗎？真空中光速不變?！拔⒐庾蛹夹g”的展望·光纖通訊·如何克服光速太快的缺17答案是誘導透明的物質(zhì)為什么？折射率n和吸收曲線的關系觀察一下一般共振吸收曲線這是一個漸變曲線，因此

n不可能太大。再觀察一下“誘導透明”物質(zhì)的曲線在ν0附近，A隨ν變化十分劇烈，所以n＞＞1此時ν0附近的光在該物質(zhì)中的速度c/n很小。答案是誘導透明的物質(zhì)為什么？折射率n和吸收曲線的關系觀察18·正是“誘導透明”的原理導致“逮住了光子”·“誘導透明”給“微光子技術”帶來了曙光?！だ碚擃A言比實驗早了近十年。

1992年美國Harris等人在PhysicalReview上發(fā)表文章，證明“誘導透明”的存在，十年以后被實驗證實。但是理論的問題并沒有結束。雖然實驗實現(xiàn)了“誘導透明”，但仔細看一看1992年的理論計算和試驗結果的吸收率曲線，發(fā)現(xiàn)兩者并不完全吻合。試驗理論

實驗比理論曲線的峽谷更加陡峭。

這是理論沒有預料到的“囚禁光子”的好結果。為什么

答案是1992年的理論仍把光當作經(jīng)典的電磁波處理而沒有