第107章

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  这题的第一步首先要得到激光的频率,根据经典的多普勒效应可得:

  ω(1+vx/c)

  其实多普勒本人也不可能意识到,他当年灵光乍现提出的理论效应,在一两百年之后被广泛运用于全世界各个国家、诸多领域。

  如今医院里的彩超就是基于多普勒效应,多普勒效应在军事上同样运用广泛,以及原子微观层面。

  沈奇命多普勒为先锋官打开一个出口,结合题目设定,多普勒先锋官杀入敌营先搞一波突袭。

  如果电子以正速率v朝我们轰来,可以得到一个朝后的运动,整个图形的横向尺寸将按c-v与c的比例缩小。

  沈奇取二次导数后可以算出一个电场,当高能电子通过时它们沿前进方向发出辐射,这就是轫致辐射,多普勒先锋官的一波输出到此为止,他完成了沈奇下达的任务。

  接下来轮到德布罗意大将军出马。

  德布罗意波实际上已经涉及到了初步的量子力学,高中物理课本上并非泛泛而谈,课本上写的是精髓,只不过结论性的描述多,具体解释较少。

  沈奇令德布罗意大将军马踏连营,他在黑板上给出原子吸收一个光子的动量为:

  h(一竖上面多一横)ω0/c

  假设温度为T时,对应的德布罗意波长为:

  λ=h(一竖上面多一横)/根号mkT

  波数是相位对距离的变化率,频率是相位对时间的变化率,ω和k在一个空间方向上与时间和空间相仿。

  朱棣文先生利用三维激光束形成磁光阱将原子囚禁在一个小区域空间中加以冷却,穆老师刚才播放的3D动画简单模拟了这个实验过程,光在三维空间中的传播和原子发生作用,吸收光子后的原子数,及原子每一次吸收和辐射产生的动量浮出水面……沈奇写满了左边的黑板,求解过程接近完成一半。

  穆老师不露声色的保持观望状态,台下的林星宇面前摆着沈奇刚才打的草稿。

  林星宇低头看看沈奇的草稿,抬头瞅瞅黑板上的求解过程,这不对呀,沈奇打的草稿和他在黑板上写的不一样啊。

  林星宇看黑板上的内容,基本上能看懂一大半,再看沈奇的草稿纸,根本看不明白。

  因为沈奇在草稿纸上写的都是相对独立的核心步骤,思维跳跃性太强,除了他自己没几个人能读懂他想表达什么意思。

  沈奇以核心步骤为纲领,在黑板上展开详细的求解,快了,答案马上就要出来了。

  第081章 你也是本大佬的粉丝吗

  当光照在电荷上引起电荷振荡时,在光束的方向上产生策动力即辐射压力或光压。

  由原子每一次吸收和辐射产生的动量可得:

  2<△p^2>=2h(一竖上面多一横)^2*ω0^2/c^2

  于是在t时间内总的动量变化为:

  2<△p^2>

  故原子的冷却动量变化为:

  p0^2=12<△p^2>γpm/(2β)=3h(一竖上面多一横)mγ[2∣δ∣/γ+γ/2∣δ∣]/4

  光在每秒钟传递的推进动量,等于1/c乘以每秒钟从光所吸收的能量,即光所传递的动量总是为:

  ……

  ……

  沈奇写满了左边的黑板,右边的黑板也被他写了一小半,粉笔写断一根。

  实验室内静可聆针,穆老师和其他队员都在观摩沈奇的表演。

  去年沈奇参加数学竞赛时的切身体验是,3级水平打省一级的竞赛是OK的。

  6级的数学对较低等级的物理有一定的真实加成,系统是这么设定的。在数学爸爸的关照下,沈奇的物理实战能力较当前等级有所加成。

  如果这是一出物理交响乐,沈奇在前面的演奏很棒,至少看上去是这样。

  磅礴的乐章配上优雅的收尾才算完美,历经一黑板的推导说明后,沈奇给出答案,最小温度值为:

  Tmin=2.4*10^-4K

  即2.4乘以10的负四次方开尔文,这是非常接近绝对零度的一个值。

  “求解完毕。”沈奇将半截粉笔放进槽中,拍拍手上的粉笔灰。

  啪,穆老师习惯性的打了响指:“回答正确,聪明。”

  “穆老师,也只有在实验室中,才能见到2.4乘以10的负四次方开吧?”沈奇和穆老师交流切磋。

  穆老师说到:“1985年,朱先生成功完成原子的激光冷却实验,当时的实验温度正好就是2.4乘以10的负四次方开。21世纪的今天,科学家们已经可以在实验室内实现picoKelvin量级的冷却,即绝对零度以上一万亿分之一度的量级。应用物理的发展很快,但理论物理是基础支撑。”她也有偶像,那些物理学大牛就是她的偶像。

  “物理学都是真的吧?”沈奇又问。

  穆老师十分坚定:“当然!”

  “搞了半天,穆老师引用了朱老先生的实验案例。”沈奇转身扫了黑板一眼,有点意思,物理学其实有点意思。

  穆老师笑道:“到了国决或者国际赛场,那些出题老师十分热衷改编往年的诺贝尔物理学奖案例,开拓一下眼界并没有坏处不是吗。”

  “确实。”沈奇点点头。

  穆老师、沈奇师生二人有问有答、谈笑风生,台下的十几个物竞队员傻眼了。

  “凭什么沈奇的物理也这么强?”

  “莫非我们学的都是假物理?”

  “惹不起。”


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