Polaritón

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 19 de agosto de 2022; las comprobaciones requieren 19 ediciones .
polaritón
Compuesto: Cuasipartícula compuesta
Clasificación: Polaritón de fonón, polaritón de superficie, polaritón de excitón, polaritón de plasmón , polaritón de magnón
Teóricamente justificado: por el físico soviético K. B. Tolpygo , [1] [2] en 1950 [1] [2] e, independientemente de él, por el físico chino Kong Huang en 1951. [3] [4]
Número de tipos: 6

Polariton ( eng.  polariton ): una cuasipartícula compuesta que surge cuando los fotones interactúan con excitaciones elementales del medio : fonones  ópticos , excitones , plasmones , magnones , etc. (que se denominan, respectivamente , polaritones de fonones, polaritones de excitones (excitones de luz) , polaritones de plasmón, polaritones de magnón , etc.). La interacción de las ondas electromagnéticas con las excitaciones del medio, dando lugar a su acoplamiento, se vuelve especialmente fuerte cuando sus frecuencias y vectores de onda coinciden simultáneamente (resonancia). En esta región se forman ondas acopladas, es decir, polaritones , que tienen una ley de dispersión característica . Su energía consiste en parte en la electromagnética y en parte en la energía de las excitaciones naturales del medio.

Para describir los polaritones de fonones, es necesario resolver las ecuaciones de vibraciones de la red cristalina junto con las ecuaciones de Maxwell . En el caso más simple de un cristal cúbico con resonancias de fonones aislados a una frecuencia, la solución da la siguiente relación para la dispersión de polaritones de fonones (sin tener en cuenta el amortiguamiento):

,

donde  es la permitividad del medio,  es la permitividad de alta frecuencia (con respecto a ) y  son las frecuencias de los fonones ópticos transversales y longitudinales de longitud de onda larga.

Estado ligado de fotones

En el momento de la colisión de los fotones con los átomos de rubidio enfriados hasta casi el cero absoluto , los fotones adquieren masa (la componente atómica del polaritón). Viajando a través de la nube de rubidio, los fotones se mueven de un átomo a otro. Cada interacción de este tipo con un átomo dura millonésimas de segundo, pero a veces los fotones pueden encontrarse, después de lo cual siguen juntos inextricablemente. Después de salir de la nube, pierden su componente atómico, pero "recuerdan" lo que les pasó en la nube, quedando conectados en pares y trillizos. [5]

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 Tolpygo, KB Propiedades físicas de una red de sal de roca formada por iones deformables  (inglés)  // Zhurnal Eksperimentalnoi i Teoreticheskoi Fiziki (J. Exp. Theor. Phys.): revista. - 1950. - Vol. 20 , núm. 6 _ - P. 497-509, en ruso .
  2. ↑ 12 KB _ Tolpygo, "Propiedades físicas de una red de sal de roca formada por iones deformables", Zh. Ex. Teor. Fiz . vol. 20, núm. 6, págs. 497–509 (1950), traducción al inglés: Revista ucraniana de física , vol. 53, número especial (2008); Copia archivada (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 15 de octubre de 2015. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015. 
  3. ↑ Huang, Kun. Vibraciones de celosía y ondas ópticas en cristales iónicos  (inglés)  // Nature: journal. - 1951. - vol. 167 . - P. 779-780 . -doi : 10.1038/ 167779b0 . — .
  4. ↑ Huang, Kun. Sobre la interacción entre el campo de radiación y los cristales iónicos  (inglés)  // Actas de la Royal Society of London  : revista. - 1951. - vol. A._ _ - Pág. 352-365 .
  5. ↑ Vesti.Ru: En el camino hacia el sable de luz: los fotones se combinaron, se ralentizaron y encontraron su masa . Consultado el 21 de febrero de 2018. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2018.

Enlaces

  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias
En catálogos bibliográficos
 Cuasipartículas ( Lista de cuasipartículas )
Elemental
Compuesto
Clasificaciones