Сближение объектов до нанометровых расстояний промеж ними может интенсифицировать теплообмен промеж этими объектами
Таковы экспериментальные результаты американских физиков, которые показывают границы применимости законов излучения абсолютно черного тела. Закон, описывающий излучение абсолютно черного тела, выведен германским физиком Максом Планком более 100 лет обратно и хорошо подтверждается на практике. Закон описывает спектральную зависимость энергии равновесного излучения, испускаемой единицей поверхности абсолютно черного тела за единицу времени, от частоты и температуры. В подавляющем большинстве случаев этот закон адекватно описывает реальность, однако даже сам Планк предполагал, что при расположении обменивающихся энергией объектов на минимальных расстояниях приятель от друга он может нарушаться.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Колумбийского университета (США) продемонстрировали, что на дистанциях промеж объектами в несколько десятков нанометров формула Планка может растеривать свою силу. Ученые показали, что теплообмен может быть до 1000 раз более интенсивным, чем это предсказывает закон Планка.
Результатыисследованийбудутопубликованывжурнале Nano Letters (Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps).
Экспериментальная установка и кривые зависимостей, полученные в экспериментах (иллюстрация авторов).
Подтвердить это на опыте оказалось вдали не так просто; американские исследователи — первые, кому удалось разработать действенную экспериментальную методику и измерить подходящий коэффициент теплопередачи, который превысил предсказываемый теорией предел в тысячу раз.
Для того дабы оценить энергию теплового излучения объекта, находящегося в непосредственной близости от другого тела, необходимо, конечно, задерживать их от контакта; именно это и представляет наибольшую сложность. Авторы рассматриваемой работы решили задействовать в своих экспериментах плоскую поверхность и миниатюрную кварцевую сферу: в такой схеме контакт возможен лишь в одной точке, что упрощает задачу. При этом сдвинуть пластины на отдаление менее одного микрона так, дабы те не касались, ученым не удалось, в то время как минимальная дистанция промеж сферой и поверхностью составила 10 нм. Для регистрации изменений температуры авторы использовали биметаллический кантилевер атомно-силового микроскопа.
Полученные результаты ученые объясняют влиянием поверхностных фононных поляритонов — электромагнитных волн, распространяющихся вдоль границы раздела сред.
По мнению проф. Ченя, результаты исследований могут иметь очень широкое вляние на многие технические устройства, предположим, магнитные запоминающие устройства — жесткие диски компьютеров. В современных моделях считывающие головки могут располагаться на расстоянии 5–6 нм от поверхности диска. Во время работы головка неминуемо нагревается, и при наличии соответствующей теоретической базы специалисты смогут разработать методы эффективного отвода и использования этого тепла.
Другие работы по теме:
Скоморошины и небылицы
Сближение этих двух образов далеко не случайно, имеет свои глубокие исторические корни. Скоморохи, как и калики, добывали хлеб насущный своим искусством.
Государственный мониторинг водных объектов
Государственный мониторинг водных объектов представляет собой систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации.
Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.
Объединение протонов и нейтронов (нуклонов) в составные ядра атомов протекает с участием ядерных сил, радиус действия которых не превышает 10 см. Для сближения нуклонов на такие расстояния необходимо по крайней мере выполнения двух условий: свободные нуклоны должны обладать энергией, позволяющей им сблизится до указанных расстояний; их энергия не должна при этом превышать энергию нуклонов в ядре, иначе объединение не сможет устойчиво существовать.
Торричелли
План: Биография. 2.Атмосферное давление и первый барометр. 3.Точка Торричелли. 4. Литература. Биография. ТОРРИЧЕЛЛИ, ЭВАНДЖЕЛИСТА (Torricelli, Evangelista) (1608–1647), итальянский физик и математик. Родился 15 октября 1608 в Фаэнце.
Электромагнитные поля и волны
Задача №1 Дано: вектор напряжённости электрического поля в воздухе изменяется по закону – где Е0=5мВ/м; 10 м-1 ; 40 м-1; f =*106 рад/с задано согласно варианта.
Кольца ньютона
Зависимость α δ γ Аи=α+γ; Ам=Аи-δ П= δ-γ-поправка направления В показаниях буссоли Ам= α-п
Гравитация
Основная задача физики – это объяснить силу гравитации и силу электрического взаимодействия одной теорией. Все материальные точки разбегаются, тогда для любого наблюдателя они имеют некоторую скорость. Вывод формулы гравитационного взаимодействия.
Ультразвук и измерения дальности
Ультразвук (УЗ) – упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц. Нижняя граница области УЗ-вых частот, отделяющая ее от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной.
Внегалактическая астрономия
Внегалактическая астрономия — раздел астрономии, изучающий небесные тела и их системы, находящиеся за пределами нашей звёздной системы — Галактики.
Межпланетные расстояния
Если свести в одну таблицу величины относительного торможения планет и их расстояния от Солнца, то никакой взаимосвязи между ними как будто бы не обнаруживается.
Законы движения планет
Конические сечения играют в астрономии выдающуюся роль, причем не только в небесной механике, но и оптике, поэтому стоит уделить им особое внимание. Конические сечения образуются при пересечении прямого кругового конуса с плоскостью.
Эландское сражение 1789 года
Введение 1 Силы сторон 1.1 Список русских кораблей 2 Ход сражения 3 Потери Эландское сражение 1789 года Введение Эландское сражение состоялось 15 (26) июля 1789 года у южной оконечности острова Эланд в Балтийском море между русским и шведским флотами.
Брюсов календарь
Введение 1 План Введение Календаря 1.1 Справочная часть 1.2 Предсказательная часть Введение Календарь назван так по имени Якова Брюса — известного российского деятеля науки и военачальника, сподвижника Петра I. Полное название первого издания — «Календарь или месяцеслов христианский. По старому стилю или исчислению на лето от воплощения Бога Слова 1710.
Конвергенция лингвистика
Конвергенция (от лат. convergo — приближаюсь, схожусь) — сближение или совпадение двух и более лингвистических сущностей. Понятие конвергенции имеет два аспекта:
Лондонская конвенция 1827
года — конвенция, подписанная в Лондоне 6 июля 1827 года представителями России, Великобритании и Франции. Великобритания и Франция пошли на заключение этой конвенции, чтобы ослабить влияние России, заинтересованной в создании на Балканах дружественных ей государств.
Юлианский год астрономия
Юлиа́нский год (символ: ) — единица измерения времени. Один юлианский год равен 365,25 юлианским дням по 86 400 секунд СИ каждый, то есть в точности 31 557 600 секунд. Это средняя продолжительность года в юлианском календаре, использовавшемся до 1582 года.[1] Юлианские годы используются в астрономии для выражения периодов обращения вокруг Солнца каких-либо объектов Солнечной системы (астероидов, комет и т. п.), в геохронологии для измерения больших промежутков времени, в ядерной физике для выражения периодов полураспада радионуклидов.
Новый канцлер – Гельмут Шмидт
"Новая восточная политика" В семидесятые годы правительство ФРГ проводит политику, направленную на сближение с восточногерманским государством. Однако для руководства ГДР излишняя близость была опасна.
Симплекс метод решения задачи линейного программирования
Описание симплекс метода решения задачи линейного программирования. Решение задачи методом Литла на нахождение кратчайшего пути в графе, заданном графически в виде чертежа. Из чертежа записываем матрицу расстояний и поэтапно находим кратчайший путь.
Почему позицию Аввакума можно назвать изоляционистской и национально-консервативной?
Эссе на тему «Почему позицию Аввакума можно назвать изоляционистской и национально-консервативной?» Реформы, проведенные Патриархом Никоном, носили достаточно умеренный характер; они лишь в некоторой мере пытались приблизить духовную жизнь России к духовной жизни Европы. Однако Большой московский церковный собор 1666-1667 гг. признал, что необходимо разделить светскую и духовную сферы деятельности, отделить церковь от государства.
Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы
Сущность тахеометрической съемки заключается в том, что плановое положение характерных (реечных) точек местности определяется полярным способом от линии теодолитного хода, а их высотное положение определяется одним из двух методов: геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Расстояние от прибора до реек зависит от масштаба составляемого топоплана и для масштаба 1:1000 - допускается до 150 м, а между соседними реечными точками менее 35 м.
Геодезия
Геодезия (греч. ge daisa, от ge – Земля и daio – делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет.
Харлоу Шепли
Американский астроном Харлоу Шепли вовсе не помышлял о научной деятельности. После окончания школы, проработал некоторое время газетным репортером, он решил поступить на отделение журналистики в университете штата Миссури в городе Колумбия.
Космология
Наука, которая изучает вселенную как единое целое, называется космологией. Большинство существующих космологических теорий опирается на теорию тяготения, физику элементарных частиц, общую теорию относительности и другие фундаментальные физические теории и, конечно, на астрономические наблюдения.
Определение расстояний до звезд и планет
Определение расстояний до космических объектов. Определение расстояний до планет. Определение расстояний до ближайших звезд. Метод параллакса. Фотометрический метод определения расстояний. Определение расстояния по относительным скоростям.