Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Verdens beste termometer laget av lys

Anonim

Universitetet i Adelaide fysikkforskere har produsert verdens mest sensitive termometer - tre ganger mer presis enn de beste termometerene som eksisterer.

annonse


Publisert i tidsskriftet Physical Review Letters, har forskerne fra Universitetets Institute for Photonics og Advanced Sensing (IPAS) -rapporten kunnet måle temperatur med en presisjon på 30 milliarderte av en grad.

"Vi tror at dette er den beste måling noensinne gjort av temperatur - ved romtemperatur", sier prosjektleder Professor Andre Luiten, leder for eksperimentell fysikk i IPAS og Kemi og Fysikkskole, og påpeker at det er mulig å lage mer følsomme målinger av temperatur i kryogene omgivelser (ved svært lave temperaturer) nær absolutt null.

"Vi har kunnet måle temperaturforskjeller til 30 milliarderte av en grad på ett sekund, " sier professor Luiten. "For å understreke hvor nøyaktig dette er, når vi undersøker temperaturen på et objekt, finner vi at det alltid er svingende. Vi alle visste at hvis du så nært nok du finner at alle atomene i noe materiale alltid jiggler om, men vi egentlig se denne uopphørlige fluktuasjonen med vårt termometer, som viser at den mikroskopiske verden alltid er i bevegelse. "

Papiret - Nano-Kelvin-termometri og temperaturkontroll: Utover termisk støygrense - beskriver et nytt og svært følsomt, men uortodokt termometer som bruker lys til å måle temperaturen. PhD kandidat Wenle Weng gjennomførte arbeidet.

Termometeret injiserer to farger av lys (rødt og grønt) inn i en meget polert krystallinsk plate. De to farger beveger seg med litt forskjellige hastigheter i krystallet, avhengig av krystallets temperatur.

"Når vi oppvarmer krystallet, finner vi at det røde lyset senkes med et lite beløp med hensyn til det grønne lyset, sier professor Luiten.

"Ved å tvinge lyset til å sirkulere tusenvis av ganger rundt kanten på denne disken på samme måte som lyden konsentrerer og forsterker seg i en kurve i et fenomen som kalles et" hviskende galleri "- som sett i St Pauls katedral i London eller Whispering Wall på Barossa Reservoir - da kan vi måle denne lille forskjellen i fart med stor presisjon. "

Professor Luiten sier forskerne har utviklet en ny teknikk som kan redesignes for ekstremt følsomme målinger av andre ting som trykk, fuktighet, kraft eller søker etter et bestemt kjemikalie.

"Å kunne måle mange forskjellige aspekter av miljøet med så høy grad av presisjon, ved hjelp av instrumenter som er små nok til å bære rundt, har kapasitet til å revolusjonere teknologier som brukes til en rekke industrielle og medisinske applikasjoner der deteksjon av spormengder har stor betydning, Sier professor luiten.

Forskningen støttes av det australske forskningsrådet og den sørlige australske regjeringens Premiers Vitenskaps- og forskningsfond.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Adelaide . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Wenle Weng, James D. Anstie, Thomas M. Stace, Geoff Campbell, Fred N. Baynes, Andre N. Luiten. Nano-Kelvin termometri og temperaturkontroll: Utover termisk støygrense . Fysisk gjennomgangsbrev, 2014; 112 (16) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.112.160801