Seleção de velocidade pela gravidade

O comprimento de onda de De Broglie \(\lambda=\frac{h}{m \cdot v}\) depende da velocidade das moléculas. Para interferogramas com boa visibilidade é necessário um feixe molecular com uma coerência temporal (espectral) boa o suficiente, isto é, com uma distribuição de velocidade estreita.

Nós usamos a gravidade para conseguir isto. Nós consideramos somente as moléculas cujas trajetórias são da fonte ao detector. Uma vez que as moléculas se movem no vácuo e sofrem somente ação do campo gravitacional da Terra, sua trajetória será uma parábola perfeita. Para qualquer trajetória há uma única velocidade entre a fonte e o detector. Abaixo, você pode observar diversas trajetórias e selecionar velocidades diferentes.

Diminuindo a abertura vertical da fonte, somente partículas com determinado intervalo de velocidade podem atingir o detector. A posição vertical do delimitador pode ser variada com a aplicação de vácuo. Sua abertura pode ser ajustada por aplicar uma tensão elétrica aos elementos piezoelétricos. Quanto mais alta a voltagem, menor será o tamanho da fenda.

Posicionando a fenda no feixe

A taxa de contagem é a única informação que precisamos para posicionar a fenda. Mova a fenda devagar em direção ao feixe. A taxa de contagem irá desaparecer, pois o primeiro bloqueio da fenda impede o feixe de moléculas de atingir o detector. Ao mover mais a fenda na direção do feixe, as moléculas agora passam a chegar ao detector e a taxa de contagem aumentará. Ao mover novamente, a fenda irá bloquear de novo o feixe, diminuindo a contagem. Por último, a contagem aumentará quando a fenda sair do feixe.
Veja como isso acontece abaixo: