Sándor Varró Research Institute for Solid State Physics and Optics of the Hungarian Academy of Sciences Budapest, Hungary



Hasonló dokumentumok
Tűsugárzás és nagyszögű interferencia. I Selényi Pál 100 éves kísérletének időszerűsége. Varró Sándor MTA Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet

Tűsugárzás és nagyszögű interferencia. II A daguerrotípiától a Röntgen szuperradianciáig.

Construction of a cube given with its centre and a sideline

A évi fizikai Nobel-díj


First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

Utolsó frissítés / Last update: február Szerkesztő / Editor: Csatlós Árpádné

IES TM Evaluating Light Source Color Rendition

Ensemble Kalman Filters Part 1: The basics

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Supporting Information

Lopocsi Istvánné MINTA DOLGOZATOK FELTÉTELES MONDATOK. (1 st, 2 nd, 3 rd CONDITIONAL) + ANSWER KEY PRESENT PERFECT + ANSWER KEY

PETER PAZMANY CATHOLIC UNIVERSITY Consortium members SEMMELWEIS UNIVERSITY, DIALOG CAMPUS PUBLISHER

SAJTÓKÖZLEMÉNY Budapest július 13.

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

Correlation & Linear Regression in SPSS

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

FAMILY STRUCTURES THROUGH THE LIFE CYCLE

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN GEOGRAPHY

USER MANUAL Guest user

Performance Modeling of Intelligent Car Parking Systems

Angol Középfokú Nyelvvizsgázók Bibliája: Nyelvtani összefoglalás, 30 kidolgozott szóbeli tétel, esszé és minta levelek + rendhagyó igék jelentéssel

KELER KSZF Zrt. bankgarancia-befogadási kondíciói. Hatályos: július 8.

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Cluster Analysis. Potyó László

Correlation & Linear Regression in SPSS

General information for the participants of the GTG Budapest, 2017 meeting

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Factor Analysis

KELET-ÁZSIAI DUPLANÁDAS HANGSZEREK ÉS A HICHIRIKI HASZNÁLATA A 20. SZÁZADI ÉS A KORTÁRS ZENÉBEN

TestLine - Angol teszt Minta feladatsor

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

Ültetési és öntözési javaslatok. Planting and watering instructions

már mindenben úgy kell eljárnunk, mint bármilyen viaszveszejtéses öntés esetén. A kapott öntvény kidolgozásánál még mindig van lehetőségünk

Mapping Sequencing Reads to a Reference Genome

UNIVERSITY OF PUBLIC SERVICE Doctoral School of Military Sciences. AUTHOR S SUMMARY (Thesis) Balázs Laufer

Képrekonstrukció 2. előadás

NEUTRÍNÓ DETEKTOROK. A SzUPER -KAMIOKANDE példája

FORGÁCS ANNA 1 LISÁNYI ENDRÉNÉ BEKE JUDIT 2

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2013 A CSOPORT. on of for from in by with up to at

Regional Expert Meeting Livestock based Geographical Indication chains as an entry point to maintain agro-biodiversity

Néhány folyóiratkereső rendszer felsorolása és példa segítségével vázlatos bemutatása Sasvári Péter

Rezgésdiagnosztika. Diagnosztika

Expansion of Red Deer and afforestation in Hungary

Genome 373: Hidden Markov Models I. Doug Fowler

International Open TABLE TENNIS. Competition to the Memory of János Molnár RESULTS

Spin Hall effect. Egy kis spintronika Spin-pálya kölcsönhatás. Miért szeretjük mégis? A spin-injektálás buktatói

SQL/PSM kurzorok rész

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

ÚJ ESZKÖZÖK A TÁJÖKOLÓGIAI ELVÛ TERVEZÉSBEN: TÁJÖKOLÓGIAI VIZUÁLIS PLANTÁCIÓ (TVP)

Nemzetközi Kenguru Matematikatábor

Utolsó frissítés / Last update: Szeptember / September Szerkesztő / Editor: Csatlós Árpádné

Abigail Norfleet James, Ph.D.

RÉZKULTÚRA BUDAPESTEN

Dependency preservation

Hogyan szűrjük a röntgensugarat?

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

Eladni könnyedén? Oracle Sales Cloud. Horváth Tünde Principal Sales Consultant március 23.

Using the CW-Net in a user defined IP network

Tájékoztató azon kérelmezési eljárásokról, melyek az elméleti, gyakorlati és szakszolgálati engedélyezésre vonatkoznak


2 level 3 innovation tiles. 3 level 2 innovation tiles. 3 level 1 innovation tiles. 2 tribe pawns of each color. 3 height 3 tribe pawns.

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

Supplementary materials to: Whole-mount single molecule FISH method for zebrafish embryo

A HÉLIUM AUTOIONIZÁCIÓS ÁLLAPOTAI KÖZÖTTI INTERFERENCIA (e,2e) KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

TERMÉK KATALÓGUS PRODUCT CATALOG

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

Széchenyi István Egyetem

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

AZ ERDÕ NÖVEKEDÉSÉNEK VIZSGÁLATA TÉRINFORMATIKAI ÉS FOTOGRAMMETRIAI MÓDSZEREKKEL KARSZTOS MINTATERÜLETEN

A TÉRKÉPÉSZET, TÉRINFORMATIKA ÉS A FÖLDRAJZ KAPCSOLATA. KERTÉSZ Ádám

Dynamic freefly DIVE POOL LINES

Szakértők és emberek. German Health Team Prof. Armin Nassehi Dr. Demszky Alma LMU München

Revenue Stamp Album for Hungary Magyar illetékbélyeg album. Content (tartalom) Documentary Stamps (okmánybélyegek)

Lexington Public Schools 146 Maple Street Lexington, Massachusetts 02420

Európai szakszervezet fordul a miniszterelnökhöz

Cloud computing. Cloud computing. Dr. Bakonyi Péter.

± ± ± ƒ ± ± ± ± ± ± ± ƒ. ± ± ƒ ± ± ± ± ƒ. ± ± ± ± ƒ

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2014 A CSOPORT

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

Affinium LED string lp w6300 P10

A JUHTARTÁS HELYE ÉS SZEREPE A KÖRNYEZETBARÁT ÁLLATTARTÁSBAN ÉSZAK-MAGYARORSZÁGON

OLAJOS Péter Európai parlamenti képviselõ (EPP-ED / MDF) Uniós Energiapolitika, közvetlen támogatások a geotermikus energia

VALÓS HULLÁMFRONT ELŐÁLLÍTÁSA A SZÁMÍTÓGÉPES ÉS A DIGITÁLIS HOLOGRÁFIÁBAN PhD tézisfüzet

Nagyintenzitású lézerfény - anyag kölcsönhatás. Lézer- és gázkisülésfizika

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

Űrcsillagászat a fantázia és tudomány találkozása. Kiss L. László MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Csillagászati Intézet

Seven Verses. from the Bhagavad Gita. by Swami Shyam. in Hungarian. magyarul

Csatlakozás a BME eduroam hálózatához Setting up the BUTE eduroam network

KERÜLETI DIÁKHETEK VERSENYKIÍRÁS 2017.

A TÓGAZDASÁGI HALTERMELÉS SZERKEZETÉNEK ELEMZÉSE. SZATHMÁRI LÁSZLÓ d r.- TENK ANTAL dr. ÖSSZEFOGLALÁS

Feloldóképesség Mikroszkópos módszerek. DIC mikroszkópia. Fáziskontraszt mikroszkópia. Barkó Szilvia A MIKROSZKÓPIA RÖVID TÖRTÉNETE

Emelt szint SZÓBELI VIZSGA VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY VIZSGÁZTATÓI. (A részfeladat tanulmányozására a vizsgázónak fél perc áll a rendelkezésére.

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2012 A CSOPORT. to into after of about on for in at from

Képleírási segédlet középszintű angol nyelvi vizsgákhoz. Horváth Balázs Zsigmond, Lövey Zoltán. Publio kiadó. Minden jog fenntartva!

Átírás:

Needle radiation and quantum nano-optics. The 100 years old experiment on wide-angle interference by Pál Selényi; a Hungarian scholar at the cradle of the modern concept of photons Sándor Varró Research Institute for Solid State Physics and Optics of the Hungarian Academy of Sciences Budapest, Hungary

- 2 -

Otto Wiener Pál Selényi Selényi Pál-tól : A WIENER-FÉLE ÉS A RECZIPROK INTERFERENCZIA-JELENSÉGEKRŐL. Mathematikai és Természettudományi Értesítő. 29, 601-640 (1911). (Az M. T. Akadémia III. osztályának 1911 január 16-án tartott üléséből.) - 3 -

l / 15 Total Reflection -4 -

- 5 -

In this way, at the meeting of 23. February [1911] of the Mathematikai és Physikai Társulat I could demonstrate these interference phenomena even in a not-darkened lecture hall. 17. November 1884. [Dunaadony, H] 21. March 1954. [Budapest, H]

Wiener Lippmann ; indicator: photoplate; atom B absorbs A B B Drude Nernst; indicator: through fluorescence light from B Selényi; indicator: direct visual observation of light from fluorescence; seeing single-photon interference B A A Excitation B In Wiener s experiment [1890] the maxima of the standing wave pattern causes blackening of the photoplate. After evaluation we see the fringes. In the Drude and Nernst experiment [1892] these maxima were made visible through a fluorescent layer on the indicator plate. In each cases the excitation comes from above the metal mirror. In Selényi s arrangement [1911] the excitation comes from below, thus a possible disturbance from the standing waves [because there is no metal mirror] is eliminated: The self coherence of the spherical photon is observed directly by eye. - 7 -

z 1 ( r ct ) r e sin ( r ct) E x 2 z x z Hence at very great distance from the origin the field is practically a self-conjugate field and so the energy travels with a velocity very nearly equal to the velocity of light. [ e.g. Bateman ] - 8 -

h = A + E kin, p = h / c On a heuristic point of view about the creation and conversion of light. Annalen der Physik 17, 132 (1905) On the development of our views on the nature and constitution of radiation. Physikalische Zeitschrift 10, 817 (1909) by spreading from a point, in the outgoing light rays the energy is not distributed continuously to larger and larger spatial regions, but these rays consist of a finite number of energy quanta localized in spatial points, which move without falling apart, and they can be absorbed or created only as a whole. the most natural notion seems to me, that the appearance of the electromagnetic fields of light would attached to singular points, like in the case of eletrostatic fields according to the electron theory. It is not exluded that in such a theory the energy of the electromagnetic field could be viewed as localized in these singularities, like in the old action-at-a-distance theory. I think of such singular points surrounded by force fields, which, in essence are of a character of plane waves, whose amplitudes decrease by the distance from the singular points. Needless to say, such a picture is of no value until it leads to an exact theory. Unfortunately, neither J. J. Thomson nor A. Einstein has ever published neither an illustrative figure nor a formula on the mentioned singular electromagnetic radiation fields. - 9 -

PHOTOEFFECT IN EVERYDAY LIFE - 10 -

Harry Bateman s example [ 1915 ] Recent example : Filamentation of laser beams [ Star Wars ]

The assumption of one sidedness of elementary radiation act contradicts to the measured wide angle interference [ P. Jordan (1928): Die Krise der Lichttheorie. P. Selényi (1911), E.Schrödinger (1920), W. Gerlach & A. Landé (1926) ] A. Muthukrishnan, M. O. Scully and M. S. Zubairy, OPN Trends, October 2003, S-18-27. - 11 -

Jaques et al. [ 2005 ], Self-Interference of single NV emitter

The author always had the impression, that this experiment of 1911, which in a classically simple form gives information on the most important property of a light source, should be introduced in every, slightly detailed presentation of optics. - 12 -

( a ) ~ Wiener s standing waves. ( b ) ~ Selényi s reciprocal interference. Analogy with the formation of Kossel lines in X-ray interference ARTIFICIAL NANO LAYERS [ of thickness < wavelength / 20 ~ 25 nm ]. Self-interference Excitation Total reflection RADIATORS IN NATURAL THIN PLANES. X RAY HOLOGRAPHY - 13 -

57 Fe B. W. Adams, Manipulation of nuclear g-ray superradiance. Paper 58 at PQE- 2010. R. Röhlsberger, The collective Lamb shift in nuclear g-ray superradiance. Paper 222 at PQE- 2010 ; See also talk Cooperative emission in the x- ray regime. present PQE- 2011. M. O. Scully et al., Directed spontaneous emission from an extended ensemble of N atoms : The timing is everything. PRL 96, 010501 (2006); M. O. Scully, Collective Lamb shift in single photon superradiance. PRL 102, 143601 (2009) d ( di d j ) max l 2nk cos - 14 -

G. A. N.Connel, R. J. Nemanich and C. C. Tsai, Interference enhanced Raman scatterering from very thin absorbing films. Appl. Phys. Lett. 36, 31-33 (1980) Ming Lai and J.-C. Diels, Interference between spontaneou emission in different directions. Am. J. Phys. 58, 928-930 (1990) F. Dubin, et al., Photon Correlation versus Interference of Single-Atom Fluorescence in a Half-Cavity. PRL 98, 183003 (2007) - 15 -

W Zenker,, Lehrbuch der Photochromie [ 1868 Color photography] - 16 -

SINGLE PLASMON WIDE ANGLE INTERFERENCE. Kolesov et al. ( 2008 ) - 17 -

Modeling Maxwell fields with circuits [ G. Kron (General Electric Co. 1943) ] Present: Scaling down? E( r, t), B( r, t) { r, t} { r, t} E( r, t), B( r, t) Modeling Schrödinger waves with circuits [ G. Kron (1945) ] - 18 -

Radio waves and optical antennas. - 19 -

Conclusions Selényi s experiment of 1911 gave the first clean evidence for the wide angle self coherence of radiation stemming from elementary sources [in fluorescence of molecules]. It delivered the first experimental proof of the existence of spherical electric dipole photons, in the sense of modern Quantum Theory of Radiation. At the same time, it disproved the assumption of directionality. The self coherence of quanta [ whose most characteristic manifestation is the phenomenon of wide angle interference ] plays nowadays a crucial role in several branches of research with many potential applications. E.g. X-ray holography. Hard X-ray superradiance. Optical plasmonic nano-antennas. Single-photon sources, like Nitrogen Vacancies embedded in diamont or colloidal semiconductor nanocrystals. Challenges: Dispersion + Quantum. [ Attosecond ( 10-18 sec) physics. ]

Standing light waves [ H. Hertz, 1888; O. Wiener, 1890; G. Lippmann, 1891; Nobel prize 1908 for colour photography ] Reciprocal, wide angle interference [P. Selényi, 1911] Needle radiation [ J. J. Thomson, 1903 ] Nadelstrahlung Light quanta [A. Einstein, 1905, 1909, 1916 ]: Heuristic viewpoint Point like h ; photoeffect. Assumption of recoil momentum h / c in elementary radiation act; black-body spectrum; thermal equilibrium Recoil, unidirectionality. light darts : the electromagnetic momentum of a quantum is in the same direction for all of its energy. G. Breit, P. Jordan [1923] prove that unnecessary to assume the unidirectional nature of quanta G. P. Thomson s experiments on cutting the light darts : negative result A. H. Compton [1923] Thus even from the quantum viewpoint electromagnetic radiation is seen to consist of waves. Assumption of one sidedness of elementary radiation act contradicts measured wide angle interference [ Pascual Jordan (1928): Die Krise der Lichttheorie. P. Selényi (1911), E.Schrödinger (1920), W. Gerlach & A. Landé (1926) ] W. Kossel [1937] with x-rays discovers analogon of Selényi s result Needle radiation vs QED [P. A. M. Dirac, P. Jordan, J. C. Slater, 1927] Appendix -I

1907. matematika-fizika szakos tanári diploma (tanárai: Beke M., Eötvös L., Fröchlich I., Klupáthy J.) 1907-től a Bp.-i egyetemen tanársegéd. 1910. bölcsészdoktori oklevél ( Adalékok az üvegrácson elhajlított fény polárosságának elméletéhez ) 1911. A Wiener-féle és recziprok interferencia-jelenségről (Math. és Term. Tud. Értesítő) Über Lichtzerstreuung im Raume Wienerschen Interferenzen und neue, reziproke Interferenzerscheinungen (Annalen der Physik, 1911) 1912-13. állami ösztöndíjjal Berlinben és Göttingenben tanul (pl. H. du Bois prof. laboratóriumában) ( Zur Frage der Beeinflussung selektiver Absorptionsspektra durch elastische Deformation ) 1915 februárjától 16 hónap az olasz fronton. Ágyú mellett hangtani feljegyzéseket is végez. Ezután a Technische Militaerkomission Bécsbe vezényli, az egyetemen a hangmérésre használható megfigyeléseinek hasznosításán dolgozik. Tüzérhadnagyként szerel le (1918). 1918-19.-i tanév második felében a kísérleti fizika előadója. 1919-ben a Posta Kísérleti Állomás munkatársa. A Tanácsköztársaság idején a tud. egyesületek és múzeumok direktóriumának tagja, ezért a diktatúra bukása után mindkét állásából elbocsátották. 1919-21-ben az Erdélyi és Szabó laboratóriumi felszereléseket és precíziós mérlegeket gyártó cég munkatársa. 1921-39-ben az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. kutatója, a Pfeifer Ignác volt műegyetemi tanár vezette Tungsram kutatatólaboratóriumban. Félvezetőkutatás. Szelén. A vállatat 1940. január 1-vel származása miatt nyugdíjazza. 1935. Elektrografálás, a villamostöltésekkel való feljegyzés új módja és ennek gyakorlati alkalmazásai (Elektrotechnika) Elektrograhie, eine neues elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren und seine Anwendungen (Elektrotechnische Zeitschrift, 1935) 1939-45-ben Székely Miklós villamossági vállalatánál külső szakértő, 1945-49-ben mérnök. 1943-ban és 1944-ben 2 ill. 3 hónapig munkaszolgálatos. 1939. Wide-Angle Interference and the Nature of elementary Light Sources (Phys. Rev. 1939) 1948-tól a bp.-i egyetemen magántanár, 1950-től ny. rk. tanár, 1951-től egyetemi tanár. 1948. júl. 8-tól az MTA levelező tagja, 1952. Kossuth-díj, 1948-53. Eötvös Lóránd tudományos műveinek sajtó alá rendezése. Appendix I

Töltésakkumuláció, Ikonoszkóp [ Tihanyi, Zworykin ] Appendix IIa

Fotovezetés, Xerox [ Selényi 1936, Carlson 1938 ] Appendix IIb

d ( di d j ) max l 2nk cos E ( S sin ) / R We confirmed Selényi s result with a film of fluorescein and examined the fringes at an angle of divergence 45 o also but noted little change in the visibility. The radiation emanates, then, from electric dipoles as Selényi had supposed. Appendix IIIa

A more detailed discussion of this point seems to be justified by the fact that although in two previous papers the authors had given a very exhaustive theoretical treatment of wide-angle interferencees,, they never recognized or at least never mentioned the experimental difficulties existing in this respect. As a matter of fact, their treatment is based upon the assumption that the light source is stricly point-like. Therefore the influence of the shape and of the finite dimensions of the light source had not been taken into consideration, though these are the most important experimental factors which generally prohibit the realization of wide-angle interferences. Appendix IIIb

All the performed experiments belong to the regime of self-interference because the phase-space density of any neutron beam is extremely low (10-14 ) and nearly every case when a neutron passes through the interferometer the next neutron is still in a uranium nucleus of the reactor fuel. [ H. Rauch, J. Sumhammer, M. Zawisky and E. Jericha: Low-contrast and low-counting-rate measurements in neutron interferometry. Phys. Rev. A 42, 3726-3732 (1990) ] 2 M x M y (1/ l ) A Detector B; vary M l Source aperture S Beam splitter BS Detector A Mosaic 1 M x 1 M y M l Image of source Varro_CEWQO2010 Appendix V