Принцип на лазерно охлаждане и неговото приложение върху студени атоми

Принцип на лазерно охлаждане и неговото приложение върху студени атоми

В физиката на студен атом много експериментална работа изисква контролиране на частици (затвори йонни атоми, като атомни часовници), забавяне на тях и подобряване на точността на измерване. С развитието на лазерната технология лазерното охлаждане също започна да се използва широко в студени атоми.

В атомната скала същността на температурата е скоростта, с която се движат частиците. Лазерното охлаждане е използването на фотони и атоми за обмен на инерция, като по този начин охлаждащите атоми. Например, ако един атом има скорост напред и след това абсорбира летящ фотон, пътуващ в обратна посока, тогава скоростта му ще се забави. Това е като топка, която се търкаля напред на тревата, ако не бъде изтласкана от други сили, тя ще спре поради „съпротивата“, породена от контакт с тревата.

Това е лазерното охлаждане на атомите и процесът е цикъл. И именно заради този цикъл атомите продължават да се охлаждат.

В това най -простото охлаждане е да се използва ефектът на доплера.

Въпреки това, не всички атоми могат да бъдат охладени от лазери и трябва да се намери „цикличен преход“ между атомните нива, за да се постигне това. Само чрез циклични преходи може да се постигне охлаждане и да продължи непрекъснато.

At present, because the alkali metal atom (such as Na) has only one electron in the outer layer, and the two electrons in the outermost layer of the alkali earth group (such as Sr) can also be regarded as a whole, the energy levels of these two atoms are very simple, and it is easy to achieve “cyclic transition”, so the atoms that are now cooled by people are mostly simple alkali metal atoms or alkali earth атоми.

Принцип на лазерно охлаждане и неговото приложение върху студени атоми