Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 11: Atomoptik I

Q 11.3: Vortrag

Montag, 3. März 1997, 16:30–16:45, N 33

Beobachtung des Talbot-Effektes f"ur Materiewellen — •S. Nowak¹, Ch. Kurtsiefer¹, Ch. David², T. Pfau¹, and J. Mlynek¹ — ¹Fakult"at f"ur Physik, Universit"at Konstanz, D-78464 Konstanz — ²Paul Scherrer Institut, Abteilung f"ur Micro- und Nanostrukturen, CH-5232 Villigen

Bei der Beugung von Wellen der Wellenl"ange λ an einem Gitter der Periodizit"at d ist die charakteristische L"ange f"ur den "Ubergang ins Beugungsfernfeld die Talbot-L"ange L_TB=d²/λ. Im Idealfall eines unendlich ausgedehnten Gitters und vollst"andig koh"arenter Strahlung kann in diesem Abstand im Beugungsmuster eine vollst"andige Rekonstruktion der beugenden Struktur beobachtet werden. Bei Gittern mit einem kleinen "Offnungsverh"altnis findet man im "Ubergangsbereich zwischen Nahfeld und Fernfeld Strukturen, die eine h"ohere Periodizit"at aufweisen als das beugende Gitter. Wir berichten "uber die Beobachtung dieses Effektes bei der Beugung von Heliumatomen an einem Transmissionsgitter (d=6.55 µm). Eine Vervierfachung und Verf"unffachung der Periodizit"at wurde demonstriert. "Ubereinstimmung zwischen Simulationsrechnung, Theorie [1] und Experiment sind ohne anzupassende Parameter gegeben. Eine Anwendung des Effektes bei der Atomlithographie wird diskutiert.

[1] U. Janicke, M. Wilkens, J. Phys. II France 4, 1975, (1994)