Bose-Einstein-Kondensat vs. Festkörper

magician4 (als Gast) · Gast

moin moin zusammen,

zur erzeugung von bose-einstein-kondensaten wird z.b. rubidium-gas auf nahe dem absoluten nullpunkt heruntergekuehlt.

meine frage: weshalb kommt es dabei nicht zur ganz stinknormalen festkoerperbildung, wie wird das verhindert? (mp rubidium ~ 312 K)

meine idee: "unterkuehlte phase mit praktisch unendlich langsaemer phasenumwandlung"...oder sowas... aber ein derartig hohes mass an unterkuehlter phase habbisch ansonsten in der ganzen chemie nicht...

tnx fuer alle ideen

ingo

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

Die Kondensate werden in Atomfallen erzeugt, da sind dann ein Paar Tausend Atome im ansonsten möglichst leeren Raum. Ich nehme stark an, dass der Druck einfach zu gering ist für eine Festkörperbildung

magician4 · Anmeldungsdatum: 02.06.2010 Beiträge: 914

wenn ich die animation hier richtig interpretiere:

http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/bec/evap_cool.html

dann herrscht ja in der eigentlichen falle selbst eine deutlich andere situation als in der umgebung, relevant muesste mithin das gewusel im inneren sein

mal sehen ob ich ueber dimension der falle etc. naeheres in erfahrung bringen kann, muesste man theoretisch ja den oertlichen formaldruck draus berechnen koennen.

ich meld mich dann wieder

danke erstmal fuer deine antwort

gruss

ingo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, die entscheidende Stellschraube ist hier die Dichte der Atome in der Falle.

Man kann die Dichte der Atomwolke in der Falle klein genug wählen, so dass man das Bose-Einstein-Kondensat schneller erzeugen und untersuchen kann als die Atome anfangen können, sich zu einem Festkörper zusammenzutun. Sind besonders viele Atome in der Falle, dann kann man dafür einfach die Falle ein bisschen weniger eng machen und so die Dichte reduzieren.

Konkret gesagt wählt man die Dichte der Atomwolke so gering, dass die Rate der Dreikörperstöße (solche Stöße braucht es wegen der Energie- und Impulserhaltung, damit sich zwei solche Atome zu einem Molekül zusammentun, in so einem Fall gehen sie wohl einfach aus der Falle verloren) klein genug ist, dass man nur einen kleinen Teil der Atome während der Zeit verliert, in der man die Atome im Kondensat braucht, um ein Experiment daran durchzuführen.

Die Atome tun sich also sehr wohl bei diesen tiefen Temperaturen zu Festkörpern zusammen, aber bei den geringen Dichten nur sehr langsam, weil sie sich nur selten geeignet begegnen. Also hat man genug Zeit, ein Bose-Einstein-Kondensat zu erzeugen und damit zu experimentieren, weil man das schneller machen kann als die Atome zu Festkörpern werden können.