مرآة مضلعة
في الفيزياء الذرية، تُعدّ المرآة المُضلّعة (أو المرآة الذرية المُضلّعة ، أو مرآة حيود فرينل ) نوعًا من المرايا الذرية ، مُصممة للانعكاس المنتظم للجسيمات المتعادلة ( الذرات ) الساقطة بزاوية سقوط مماسية . ولتقليل متوسط قوة جذب الجسيمات إلى السطح وزيادة الانعكاسية، يحتوي هذا السطح على حواف ضيقة. [ 1 ]
انعكاسية المرايا الذرية المضلعة

نُوقشت في الأدبيات العلمية تقديراتٌ مختلفةٌ لكفاءة الانعكاس الكمومي للأمواج من مرآة مُضلّعة . وتستند جميع هذه التقديرات صراحةً إلى نظرية دي برولي حول خصائص الموجات للذرات المنعكسة.
تحجيم قوة فان دير فالس
تعمل الحواف على تعزيز الانعكاس الكمي من السطح، مما يقلل من الثابت الفعالبسبب تجاذب فان دير فالس بين الذرات والسطح. ويؤدي هذا التفسير إلى تقدير الانعكاسية
- ،
أينهو عرض التلال،هي المسافة بين التلال،زاوية الرعي ، وهو عدد الموجة وهو معامل انعكاس الذرات ذات العدد الموجيمن سطح مستوٍ عند السقوط العمودي. ويتوقع هذا التقدير زيادة الانعكاسية مع زيادة الفترة.هذا التقدير صالح عندانظر إلى الانعكاس الكمومي لتقريب (ملاءمة) الدالة.
تفسير على أنه تأثير زينو
بالنسبة للتلال الضيقة ذات الفترة الطويلةتحجب الحواف جزءًا من جبهة الموجة. ويمكن تفسير ذلك من خلال حيود فرينل [ 2 ] [ 3 ] لموجة دي برولي ، أو تأثير زينو ؛ [ 4 ] ويؤدي هذا التفسير إلى تقدير الانعكاسية
- ،
حيث زاوية الرعيمن المفترض أن تكون صغيرة. ويتوقع هذا التقدير زيادة في الانعكاسية عند تقليل الفترة.يتطلب هذا التقدير أن.
الحد الأساسي
بالنسبة للمرايا ذات الحواف الفعالة، يجب أن تتنبأ كلتا التقديرتين أعلاه بانعكاسية عالية. وهذا يعني تقليل كل من العرض،من التلال والفترة الزمنية،لا يمكن أن يكون عرض الحواف أصغر من حجم الذرة؛ وهذا يحدد الحد الأقصى لأداء المرايا ذات الحواف. [ 5 ]
استخدامات المرايا المضلعة
لم تُطرح المرايا المُضلّعة في الأسواق بعد، على الرغم من وجود بعض الإنجازات الملحوظة. إذ يمكن أن تكون انعكاسية المرآة الذرية المُضلّعة أفضل بكثير من انعكاسية السطح المستوي. وقد تم إثبات استخدام المرآة المُضلّعة كهولوغرام ذري . في دراسة شيميزو وفوجيتا [ 6 ] ، تم تحقيق الهولوغرام الذري عبر أقطاب كهربائية مزروعة في طبقة رقيقة من نيتريد السيليكون (SiN4) فوق مرآة ذرية، أو ربما باستخدام المرآة الذرية نفسها.
يمكن للمرايا المضلعة أن تعكس الضوء المرئي أيضًا ؛ [ 5 ] ومع ذلك، بالنسبة للموجات الضوئية، فإن أداءها لا يتفوق على أداء السطح المستوي. ويُقترح استخدام مرآة بيضاوية مضلعة كعنصر تركيز لنظام بصري ذري بدقة دون الميكرومتر ( المجهر النانوي الذري ).
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ف. شيميزو؛ ج. فوجيتا (2002). "انعكاس كمي عملاق لذرات النيون من سطح سيليكون مُضلّع". مجلة الجمعية الفيزيائية اليابانية . 71 (1): 5-8 . arXiv : physics/0111115 . Bibcode : 2002JPSJ...71....5S . doi : 10.1143/JPSJ.71.5 . S2CID 19013515 .
- ↑ د. كوزنتسوف؛ هـ. أوبرست (2005). "تشتت الموجات عند المرايا ذات الحواف" (ملف PDF) . مجلة Physical Review A. 72 ( 1) 013617. Bibcode : 2005PhRvA..72a3617K . doi : 10.1103/PhysRevA.72.013617 .
- ↑ هـ. أوبيرست؛ د. كوزنيتسوف؛ ك. شيميزو؛ ج. فوجيتا؛ ف. شيميزو (2005). "مرآة حيود فرينل لموجة ذرية" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters . 94 (1) 013203. Bibcode : 2005PhRvL..94a3203O . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.013203 . hdl : 2241/104208 . PMID 15698079 .
- ↑ د. كوزنتسوف؛ هـ. أوبرست (2005). "انعكاس الموجات من سطح مُضلّع وتأثير زينو" . مجلة البصريات . 12 (5): 1605-1623 . Bibcode : 2005OptRv..12..363K . doi : 10.1007/s10043-005-0363-9 . S2CID 55565166 .
- 1 2 د. كوزنيتسوف؛ هـ. أوبرست؛ ك. شيميزو؛ أ. نيومان؛ ي. كوزنيتسوفا؛ ج.-ف. بيسون؛ ك. أويدا؛ إس. آر. جيه. برويك (2006). "المرايا الذرية المضلعة والمجهر الذري النانوي". مجلة الفيزياء ب . 39 (7): 1605-1623 . Bibcode : 2006JPhB...39.1605K . CiteSeerX 10.1.1.172.7872 . doi : 10.1088/0953-4075/39/7/005 . S2CID 16653364 .
- ↑ ف. شيميزو؛ ج. فوجيتا (2002). "هولوغرام من نوع الانعكاس للذرات". رسائل المراجعة الفيزيائية . 88 (12) 123201. رمز Bibcode : 2002PhRvL..88l3201S . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.123201 . PMID 11909457 .
- الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية
