שיחה:אופני תהודה של גלריית לחישות

שם ונושא הערך

קשה להבין על מה מדבר הערך. אני גם לא יודע אם מישהו משתמש בשם הזה בעברית? בהתחלה חשבתי שזה על אופניים.

מסכים עם הכותב האלמוני. מציע לשנות מאופנים לדפוסים. בברכה. ליש - שיחה 15:46, 27 באוגוסט 2009 (IDT)

קיים בלבול בנושא הערך. הערך מקושר בבינויקי לערך באנגלית Whispering gallery, שמדבר על משהו אחר בכלל, אפקט החזרה בין שתי מראות פרבוליות. האם אותו מונח משמש לשני דברים דומים? נדמה לי שהערך הזה מדבר על גלי שטח, אם כי הוא לא קורא להם כך ("הגלים מתקדמים לאורך הקירות"). עבור קתדרלת סנט פול הערך בעברית טוען שאלו גלי שטח בעוד באנגלית נטען שזה אפקט מראה פרבולית. Setreset - שיחה 14:04, 3 בינואר 2010 (IST)

משוואות

הי גידי, כדאי שיהיה את הפיתוח אולי רק בנקודות ולא רק את המשוואה הסופית. Moti 43 - שיחה 00:02, 20 באוגוסט 2009 (IDT)

דוח השיפוט של הערך

להלן דוח שופט המשנה ששפט את הערך עבור תחרות הפיזיוויקי: דו"ח על הערך "אופני גלריית לחישות"

באופן כללי התאור הוא טוב, אבל יש לי הערות, חלקן חשובות (לפחות בעיני). הנה הערותי לפי סדר הכתיבה, ולא לפי סדר החשיבות (כפי שתראה - למשל 4 ו 6 בעיני הן מהותיות):

1) במבוא: "לעוצמה מקסימלית ההחזרה מדופן המעגל צריכה להיות החזרה גמורה ולכן מהוד של אופני גלריית לחישות יהיה עשוי מחומר בעל מקדם שבירה גבוה ממקדם השבירה של הסביבה שלו." - המשפט הזה מבלבל מאחר שהוא מתייחס רק לאופטיקה (למשל בקתדרלת סנט פול זה לא נכון..) וגם באופטיקה ניתן לגרום להחזרה בשיטות אחרות. לדעתי המשפט אינו במקומו כאן בוודאי, ובדיון על מהודים אופטיים כדאי לסייג אותו כי החזרה גמורה מתוך אינקס שבירה נמוך לגבוה היא אמנם השיטה הטובה ביותר (עם הכי פחות אובדנים) אבל לא היחידה ליצירת מהוד.

2) בחלק השלישי, "אופני גלריית לחישות באופטיקה": "זאת מכיוון שהאיבודים נמוכים מאוד וכוללים איבודי ספיגה של חומרים דיאלקטריים, איבודי פליטה עקב העקמומיות ואיבודים שנובעים מכדוריות לא מושלמת‏‏[4]." - התיאור מעט לא שלם וקצת מבלבל - הסיבה שהאיבודים נמוכים היא שמהודים אלה אכן ניתן לבסס על החזרה גמורה, שהיא מכניזם החזרה עם איבודים מאוד נמוכים (כאן אולי המקום למשפט מההערה הקודמת). מבין הסיבות לאיבודים שבכל זאת קיימים, איבוד עקמומיות הוא משמעותי רק במהודים מאוד קטנים (פחות מ20 או אפילו 10 מיקרון בקוטר), ולעומת זאת צריך להוסיף שניים שהכותב לא ציין, ודווקא הם המגבילים במהודים הטובים ביותר: א. פיזורי מחיספוס פני השטח (SURFACE ROUGHNESS) ב. פיזור ריילי - שהוא המגביל האחרון שנותר אם כל השאר מושלם.

3. בהמשך אותו קטע: "בכדי לעשות זאת, יש ליצור התאמת מופע בין הגל (בתוך גלבו) לבין המהוד. במידה ומשתמשים בסיב אופטי, יש לדאוג שמהירות התקדמות הגל בתוכו תהיה מותאמת למהירות התקדמות הגל במהוד, למשל על ידי הצרת הסיב ליד המהוד. אפשרות אחרת היא צימוד בעזרת מצמד סריג - יצירת מבנה מחזורי על פני הכדור כך שגל שפוגע בו משנה את כיוונו לתוך המהוד" לכך יש לי מספר הערות. א) הסיבה העיקרית להצרת הסיב האופטי היא כדי שבכלל יהיה "גל ארעי" (evanesscent wave) מחוץ לסיב, כי הרי בסיב רגיל כל המוד האופטי נמצא בתוך הסיב. התאמת מהירות התקדמות המופע (phase velocity matching) היא בנוסף לכך, ותקבע את יעילות הצימוד, אבל היא שנייה בחשיבותה. ב) השיטה השנייה שאני מכיר היא ע"י החזרה גמורה מפיאה של פריזמה - שמביאה לגל ארעי בסמוך לאותה פיאה, ולפי מיטב ידיעתי כך צימדו למהודים כדוריים בעבר. ג) הייתי מחליף את המילה "גלבו" ב"מוליך גלים" - אמנם זה לכאורה אותו הדבר, אבל אני לפחות לא שמעתי את המושג "גלבו" בהקשר של אופטיקה, אלא רק RF.

4. בסיום החלק השלישי, ובחלק המסיים "שימושים" : נכתב נכון שיתרונם של מהודים אלה הוא בנפחם הקטן (בשילוב עם איכותם הגבוהה - אבל ניתן לבנות מהודים גדולים באיכות טובה יותר), ולכן בעוצמת השדה החזקה שבתוכם, אבל כיוון המחקר הרלוונטי היחידי שמוזכר בהקשר הזה הוא חקר תופעות לא לינאריות. חסר בעיני מאוד איזכור של שני תחומי מדע חשובים ומתפתחים בהם לוקחים מיקרו מהודים מבוססי WGM חלק חשוב מאוד, ולמעלה מזה - בחלקם המהודים פותחו בפרט לצורך התחומים הללו:

א) cavity-QED (סליחה על זה שאני מדבר על מה שקרוב אלי, אבל זה בפירוש אחד הכיוונים העיקריים שזוכים לקידום בזכות מהודים כאלה, ושהמהודים האלה פותחו עבורם מלכתחילה) - זהו התחום שעוסק בתופעות הקוונטיות של אור בתוך מהוד, ובפרט בכך שבזכות ריכוז האור בנפח זעום מתאפשרת אינטראקציה קוהרנטית בין אפילו פוטון אחד לאטום אחד, מה שמאפשר עיבוד אינפורמציה קוונטי. זהו עניין מהותי כיוון שהשגת עוצמות שדה גדולות במינימום אנרגיה זה לא רק עניין של נוחות או חיסכון (כפי שניתן אולי להבין ממה שנכתב) - ברגע שמספיקה אנרגיה של פוטון אחד הרי שמתאפשרות תופעות קוונטיות שאינן מתאפשרות בעוצמות "קלאסיות". ה Reference הרלוונטי (וסליחה שאני מפנה למאמר שלי) הוא: • T. Aoki, B. Dayan, E. Wilcut, W. P. Bowen, A. S. Parkins, T. J. Kippenberg, K. J. Vahala & H. J. Kimble, “Observation of strong coupling between one atom and a monolithic microresonator”, Nature 443, 671 (2006). ב) התחום השני הוא קירור או עירור אופטו-מכני של תנודות מהודים מכניים ע"י לחץ קרינת אור: Radiation-pressure cooling/driving of mechanical oscillators

בתחום זה, עקב המידות הקטנות של מהודי WGM, מתאפשר שילוב של מהוד מכני בעל מסה קטנה, לעומת לחץ מכני חזק שנובע מהאור הכלוא במהוד. זה איפשר יצירה של מהודים מכניים נשלטים ע"י אור עד לתדרים אדירים של מעל 10 GHz, ראה למשל:

• Matthew Tomes and Tal Carmon, "Photonic Micro-Electromechanical Systems Vibrating at X-band (11-GHz) Rates", PRL 102, 113601 (2009)

אבל מה שפוטנציאלית חשוב עוד יותר מבחינה מדעית היא היכולת לקרר, ובשאיפה להגיע עד לרמת היסוד הקוונטית (!) את התנודות המכניות של המהוד באמצעות אור, ראה:

• A. Schliesser,1 P. Del’Haye,1 N. Nooshi,1 K. J. Vahala,2,* and T. J. Kippenberg, "Radiation Pressure Cooling of a Micromechanical Oscillator Using Dynamical Backaction", PRL 97, 243905 (2006)

לסיום - יתרון חשוב נוסף שלא צויין במפורש הוא נוחות הייצור (ברגע שמשתלטים על התהליך ניתן לייצר מאות מהודים איכותיים ביום אחד) והרובסטיות, בפרט העדר הצורך לייצב את המהוד ולבודד אותו מרעידות, שזה יתרון אדיר לכל השימושים.

5. לא בחנתי לעומק את הפיתוחים המתמטיים ב"רקע תאורטי", אבל לדעתי יש טעות בהתייחסות ל"נקודות קיצון" - אני חושב שבכל פעם שמוזכרות "נקודות קיצון" צריך להחליף ב"אפסים" - כלומר במשפט "שנן n נקודות קיצון לאורך הרדיוס, l-m+1 נקודות קיצון לאורך קו אורך ו- 2l נקודות קיצון לאורך קו המשווה." - אני חושב שיש n אפסים לאורך הרדיוס ולא נקודות קיצון וכולי. - אבל מאחר שלא שירטטתי את זה על המחשב שלי, אני מבקש לבדוק את הנקודה הזו כדי להיות בטוחים לפני השינוי.

6. ב"קישורים חיצוניים" חסר הלינק המתבקש מאוד למעבדה המובילה בתחום של קרי והלה ב Caltech: http://www.vahala.caltech.edu/

ועוד כמה references של הקבוצה הזו לא היו מזיקים, דרך אגב.

7. לבסוף נקודה קטנה, ושוב סליחה שאני מתייחס לנושא הקשור אלי - איזכור המקור לתמונות - אני לא יודע מה נהוג בוויקיפדיה, אבל בד"כ יש לאזכר מהיכן נלקחה התמונה. במקרה הספציפי של תמונת מהוד המיקרודיסק - עד לא מזמן תמונה כזו היתה יכולה להיות מצולמת רק במקום אחד בעולם - ב Caltech. לכן חשוב מאוד, על מנת שלא נחשד (ובצדק) כאילו לקחנו תמונה שלהם בלי לאזכר אותם (ואז גם אני יכול להכנס לצרות), יש לציין את המקור לתמונה - היא נלקחה ע"י איתי שומרוני במעבדה שלי פה בוייצמן.

עד כאן.

בהצלחה,

ברק דיין

נמצאו קישורים חיצוניים שצריכים תיקון (אוקטובר 2022)

שלום עורכים יקרים,

מצאתי קישור חיצוני אחד או יותר באופני תהודה של גלריית לחישות שזקוק לתשומת לב. אנא קחו רגע כדי לבדוק את הקישורים שמצאתי ולתקן אותם בערך אם נדרש. מצאתי את הבעיות הבאות:

• http://www.iop.org/EJ/abstract/0959-5309/50/2/315 נמצא כקישור שבור. מומלץ להוסיף https://archive.today/20130112214740/http://iopscience.iop.org/0959-5309/50/2/315 לכתובת המקורית.

כאשר תסיימו לערוך את השינויים הנדרשים, אנא בקרו בדף השו"ת למידע נוסף לתיקון בעיות עם הקישורים לעיל.

הודעה זו תופיע רק פעם אחת לקישורים אלו.

בידידות.—InternetArchiveBot (דווח על באג) 08:29, 19 באוקטובר 2022 (IDT)