Пикосекунды: 5. Электромагнитные волны

Фрагмент полной диаграммы всех выделенных радиополос, покрывающий диапазон от 1,2 до 1,7 ГГц

Фрагмент полной диаграммы всех выделенных радиополос, покрывающий диапазон от 1,2 до 1,7 ГГц. Таблицу распределения полос радиочастот от килогерцевого до терагерцевого диапазона на территории РФ см. на сайте Главного радиочастотного центра

Нано- и пикосекунды — это, пожалуй, самые удобные диапазоны для работы с электромагнитными волнами, ведь через скорость света пикосекунды соответствуют обычным макроскопическим расстояниям. Напомним, что скорость света — и вообще всяких электромагнитных волн в вакууме — составляет 300 тысяч км/с. Если период колебания электромагнитной волны — 100 пс, то ее частота равна 10 ГГц, а длина волны при этом получается

λ = c·T = 3 см.

Так что электромагнитные волны с гигагерцевыми частотами — а значит, с периодами в пикосекундном диапазоне — это просто-напросто сантиметровые и миллиметровые радиоволны, широко применяемые в бытовой технике (в частности, в обычных микроволновках) и для беспроводной передачи данных (см., например, спецификацию Bluetooth). Их преимущество по сравнению с длинными волнами в том, что их можно излучать узконаправленными пучками с помощью параболических антенн и прочих устройств относительно небольших размеров.

Пикосекундный масштаб удобен не только для радиоволн, но и для обычных световых импульсов. В экспериментальной физике бывает так, что короткий лазерный импульс требуется задержать на какое-то определенное время. Такой прием используется, например, в методе накачки-зондирования — главной рабочей лошадке всей экспериментальной физики сверхбыстрых явлений. Так вот, если это время задержки находится в пикосекундном диапазоне, то задача решается проще простого: поставьте дополнительные зеркала на пути луча, удлините его траекторию на несколько миллиметров — и желаемая задержка достигнута.

Временем прихода короткого лазерного импульса очень легко управлять с пикосекундной точностью
Временем прихода короткого лазерного импульса очень легко управлять с пикосекундной точностью: удлинение пути на 3 сантиметра задерживает импульс на Δt = 100 пс

0
Написать комментарий

    Элементы

    © 2005-2017 «Элементы»