Машины-монстры: Самый точный термометр на свете, который измеряет температуру с точностью до 30 миллиардных частей градуса

Используя разницу между скоростями распространения света с различной длиной волны в среде из специального прозрачного материала, исследователи из университета Аделаиды (University of Adelaide) создали самый чувствительный на сегодняшний день термометр, способный измерять температуру с точностью до 30 миллиардных частей градуса. Следует отметить, что вышеуказанная точность в три раза превышает точность другого оптического термометра, который до этого момента времени являлся держателем рекорда.

Термометр состоит из лазеров, излучающих лучи зеленого и красного света. Эти лучи совмещаются и вводятся в объем полированного прозрачного диска из специального материала. Поскольку коэффициент преломления материала и скорость распространения в нем света с различными длинами волн напрямую зависят от температуры окружающей среды, то свет лазеров движется в объеме материала диска по его краю с разной скоростью. Совершив множество оборотов внутри кристалла диска свет лазеров выходит из него в различных точках и исследователи получают возможность вычислить разницу скорости распространения света и экстраполировать ее в весьма точное значение температуры окружающей среды.

"Заставляя свет двигаться по кругу тысячи раз по краю диска, мы используем так называемый эффект шепчущей галереи" - рассказывает профессор Андрэ Люитен (Andre Luiten), глава отдела экспериментальной физики IPAS (Institute for Photonics and Advanced Sensing), - "Некоторые особенности этого эффекта позволяют нам измерить крошечные различия скорости распространения света с невероятно высокой точностью".

Как уже упоминалось выше, оптический термометр, работающий на основе эффекта шепчущей галереи, в три раза более точен, чем любой другой из имеющихся на сегодняшний день измерителей температуры. Более того, такая же технология измерений может быть использована для создания сверхвысокочувствительных датчиков других физических величин, включая давление, влажность, силу или определение наличия определенных химических соединений.

"Имея в руках такую технологию, мы получаем возможность измерить с высокой степенью точности множество параметров окружающей среды. При этом, используемые нами инструменты являются достаточно миниатюрными, что позволит реконструировать множество технологий, используемых в медицине, науке, промышленности и других областях" - добавил профессор Люитен.

В ближайшем времени ученые собираются еще повысить точность измерений, производимых при помощи созданного ими устройства. Этого, по их словам, можно добиться путем регулирования интенсивности свечения основного лазера, что позволит компенсировать влияние температурных изменений на другие части системы.

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Источник