C. Huygelen, Leiden Universiteti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriTəcrübənin optik laboratoriyada qurulması, mərkəzdə ikiqat yarıqları olan yarımkeçirici kristalla. Kredit: Leiden Universiteti

1801-ci ildən dünyaca məşhur işıq təcrübəsi indi ilk dəfə səslə həyata keçirilib. Leydendəki fiziklər tərəfindən aparılan araşdırmalar 5G cihazlarında və yeni yaranan kvant akustika sahəsində tətbiq oluna biləcək yeni anlayışlar ortaya çıxardı. Tədqiqat Optics Letters jurnalında dərc olunub .

Ph.D. tələbə Thomas Steenbergen deyir: “Materiallardakı səs dalğalarının işıq kimi davrandığını, eyni zamanda bir qədər fərqli davrandığını gördük . Riyazi bir modellə indi bu davranışı izah edə və proqnozlaşdıra bilərik.”

Thomas Young’ın məşhur ikiqat yarıq təcrübəsi

Young’ın məşhur ikiqat yarıq təcrübəsi ilk dəfə işığın bəzən hissəcik kimi, bəzən də dalğa kimi davrandığını göstərdi. Təcrübədə iki dar yarıqdan işıq saçıldı. Yarıqların arxasında işıq dalğaları müdaxilə səbəbindən bir-birini ya gücləndirir, ya da ləğv edir, parlaq və qaranlıq zolaqlar nümunəsi yaradır – müdaxilə nümunəsi.

Eyni təcrübə daha sonra hissəciklərlə aparıldı və göstərdi ki, bütün hissəciklər həm hissəcik, həm də dalğa kimi davrana bilər. Zaman keçdikcə ikiqat yarıq eksperimenti hər cür kvant obyektləri ilə – elektron və neytronlardan tutmuş 60 karbon atomundan ibarət molekullara qədər aparıldı .

İndi işıq əvəzinə səslə

Steenbergen və həmkarı Löffler ən kiçik miqyasda səsin necə davrandığını dəqiq başa düşmək istəyirdilər. İkiqat yarıq təcrübəsi burada dəyərli fikir verir. Təcrübə quruluşu ilə Steenbergen, fizika üzrə bakalavr tələbəsi Krystian Czerniak tərəfindən başlayan tədqiqat layihəsi üzərində quruldu.

Təcrübədə tədqiqatçılar saniyədə milyard dəfə titrəyən gigahertz səs dalğalarından istifadə etdilər – insanların eşitdiyindən çox.Ölçmə nəticələri, sol tərəfdəki iki yarığın ətrafındakı ərazinin yaxından görünüşü ilə. Aydın bir müdaxilə nümunəsi görünür. Kredit: Leiden Universiteti

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1763107387&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-11-alike-smallest-scale.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&aicrs=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MS4wLjczOTAuMTIzIl0sWyJOb3Q_QV9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1763107387037&bpp=4&bdt=137&idt=45&shv=r20251112&mjsv=m202511100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Ddf7cd172204548c6%3AT%3D1762505590%3ART%3D1763107215%3AS%3DALNI_MbbCrA9mWdAspge7_TBSWcDClKsmg&gpic=UID%3D000012c61c8fd9c4%3AT%3D1762505590%3ART%3D1763107215%3AS%3DALNI_MbAvw1PPtwU8qR6qjQj4s7LoONh5g&eo_id_str=ID%3D7764ea472bbbaffd%3AT%3D1762505590%3ART%3D1763107215%3AS%3DAA-AfjblULkDqN3UWaHws9HLuWqD&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2391047259936&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2286&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095753%2C31095809%2C95376582%2C95376707%2C95376902%2C95377329%2C95344789%2C95373848%2C95376118&oid=2&pvsid=7353545834331153&tmod=172648515&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=481x656_l%7C481x656_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=189

Təcrübə

Səs dalğaları kiçik bir material parçasına yönəldilmişdir: elektron cihazlarda tez-tez istifadə olunan yarımkeçirici qallium arsenid . Kaveh Lahabinin tədqiqat qrupundan olan həmkarı Matthijs Rog ion şüasından istifadə edərək bu materialda iki kiçik yiv (yarıq) oydu.

Steenbergen izah edir: “Sonra biz səsi son dərəcə dəqiq optik skanerlə ölçürük. Bu cihaz səsi hər yerdə, o cümlədən yarıqların içərisində və qarşısında ölçə bilir. Səs dalğalarının hündürlüyünü pikometr dəqiqliyi ilə ölçə bilərik – bu, mikrometrin milyonda biri qədərdir”.

Oxşarlıqlar və fərqlər

İşıqla ikiqat yarıq eksperimentlərində olduğu kimi, arxada bir müdaxilə nümunəsi görünür: səsin harada gücləndirildiyini və harada ləğv edildiyini aydın görə bilərsiniz.

Steenbergen əlavə edir: “Ancaq diqqətlə baxsanız, nümunənin tam simmetrik olmadığını da görərsiniz. Səs dalğaları bütün istiqamətlərdə eyni şəkildə hərəkət etmir. Dalğaların sürəti onların materialdan keçdiyi bucaqdan asılıdır.” Riyazi model hazırlamaqla komanda bu fərqləri izah edə və dəqiq proqnozlaşdıra bildi.

Köhnə təcrübə yeni qapılar açır

Gigahertz səs dalğaları telekommunikasiyada, xüsusən də mobil telefonlar kimi 5G cihazlarında geniş istifadə olunur. Bu tədqiqat bu texnologiyalarda, eləcə də səsdən istifadə edən digər mikro-elektron cihazlarda və sensorlarda tətbiq oluna biləcək yeni biliklər təqdim edir.

O, həmçinin informasiyanın daşınması üçün ən kiçik (kvant) miqyasda səs dalğalarının istifadə olunduğu kvant akustikasının yaranan sahəsi üçün anlayışlar təqdim edir. Beləliklə, əsrlər əvvəlindən bir təcrübə bir daha yeni qapılar açır.

Daha çox məlumat: Thomas Steenbergen et al, Young’s gallium arsenide üzərində anizotropic GHz səthi akustik dalğaları ilə ikiqat yarıq təcrübəsi, Optics Letters (2025). DOI: 10.1364/ol.573360

Jurnal məlumatı: Optik məktublar 

Leiden Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir