Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [1136]

Fråga:
Hej! Jag och min elev Johannes Edén undrar om det finns en enkel beskrivning av vad ett Bose-Einstein-kondensat är... Tar med tacksamhet emot svar på elev-nivå, resp. "lärar-nivå".
/Åke Å, Sundsta/Älvkullegymnasiet, Karlstad

Svar:
Det finns två olika typer av partiklar i naturen:

Dels elektroner, protoner etc som har halvtaligt spinn och som uppfyller Pauliprincipen. Detta innebär att två partiklar inte kan vara i samma kvanttillstånd. De kan inte heller vara i samma punkt. De kallas för fermioner.

Dels finns det partiklar med heltaligt spinn (bosoner) som till exempel fotoner, alfapartiklar, He-atomer osv. Dessa partiklar "bryr sig inte om" Pauliprincipen utan tvärtom trivs de tillsammans och vill helst av allt befinna sig i samma kvanttillstånd.

Det är bosoner som kan bilda ett Bose-Einstein-kondensat. Ett liknande tillstånd bildas av laserljus. Fotonerna stimuleras här av att alla befinner sig i samma tillstånd (samma energi och utbredningsriktning). I en vanlig gas av bosoner hindrar värmerörelsen partiklarna från att samlas i samma tillstånd. Sänker man däremot temperaturen så inträffar en plötslig övergång till ett Bose-Einstein-kondensat där flertalet av partiklarna är samlade i samma kvanttillstånd som är grundtillståndet. De flesta av partiklarna har då samma vågfunktion.

Förhoppningsvis kan denna beskrivning förstås av både lärare och elever!

Länk: 1997 års nobelpris i fysik tilldelades fysiker som utvecklat tekniken att kyla gaser till mycket låga temperaturer. På denna länk kan Du läsa om detta: The Nobel Prize in Physics 1997 . Du finner också tips på annan litteratur.
/GO/lpe

Nyckelord: pauliprincipen [10]; Bose-Einstein-kondensat [6];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7345 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2018-12-10 11:04:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.