A lézeres hűtés elve és alkalmazása hideg atomokra
A hideg atomfizikában sok kísérleti munkához szükséges a részecskék szabályozása (ionos atomok, például atomórák bebörtönzése), lassításuk és a mérési pontosság javítása. A lézertechnológia fejlődésével a lézeres hűtést is széles körben kezdték alkalmazni a hideg atomokban.
Atomi skálán a hőmérséklet lényege a részecskék mozgási sebessége. A lézeres hűtés fotonok és atomok felhasználása lendület cseréjére, ezáltal az atomok hűtésére. Például, ha egy atomnak előremeneti sebessége van, majd elnyeli az ellenkező irányba haladó repülő fotont, akkor a sebessége lelassul. Ez olyan, mint a füvön előreguruló labda, ha más erők nem lökdösik, akkor a fűvel való érintkezésből eredő „ellenállás” miatt megáll.
Ez az atomok lézeres hűtése, és a folyamat egy ciklus. És ennek a ciklusnak köszönhető, hogy az atomok folyamatosan lehűlnek.
Ebben a legegyszerűbb hűtés a Doppler-effektus alkalmazása.
Azonban nem minden atom hűthető le lézerrel, ennek eléréséhez „ciklikus átmenetet” kell találni az atomi szintek között. A lehűlés csak ciklikus átmenetekkel érhető el és folyamatosan folytatódik.
Jelenleg, mivel az alkálifém atomnak (például Na) csak egy elektronja van a külső rétegben, és az alkáliföldfém-csoport legkülső rétegében lévő két elektron (pl. Sr) is egy egésznek tekinthető, az energia Ennek a két atomnak a szintjei nagyon egyszerűek, és könnyen megvalósítható a „ciklusos átmenet”, így az emberek által most lehűtött atomok többnyire egyszerű alkálifém atomok vagy alkáliföldfém atomok.
A lézeres hűtés elve és alkalmazása hideg atomokra
Feladás időpontja: 2023. június 25