Lazerinio aušinimo principas ir jo pritaikymas šaltiems atomams

Lazerinio aušinimo principas ir jo pritaikymas šaltiems atomams

Šaltųjų atomų fizikoje daug eksperimentinių darbų reikalauja kontroliuoti daleles (įkalinti joninius atomus, pvz., atominius laikrodžius), juos sulėtinti ir pagerinti matavimo tikslumą. Tobulėjant lazerinėms technologijoms, šaltuose atomuose pradėtas plačiai naudoti ir aušinimas lazeriu.

Atominėje skalėje temperatūros esmė yra dalelių judėjimo greitis. Aušinimas lazeriu yra fotonų ir atomų naudojimas impulsui keisti ir taip atvėsinti atomus. Pavyzdžiui, jei atomas turi greitį į priekį, o tada jis sugeria priešinga kryptimi skriejantį fotoną, jo greitis sulėtės. Tai tarsi rutulys, riedantis į priekį ant žolės, jei jo nestumia kitos jėgos, jis sustos dėl „pasipriešinimo“, kurį sukelia sąlytis su žole.

Tai yra atomų aušinimas lazeriu, o procesas yra ciklas. Ir būtent dėl ​​šio ciklo atomai nuolat atvėsta.

Šiuo atveju paprasčiausias aušinimas yra naudoti Doplerio efektą.

Tačiau ne visi atomai gali būti aušinami lazeriais, todėl norint tai pasiekti, reikia rasti „ciklinį perėjimą“ tarp atomų lygių. Tik per ciklinius perėjimus galima pasiekti aušinimą ir tęsti nuolat.

Šiuo metu, kadangi šarminio metalo atomo (pvz., Na) išoriniame sluoksnyje yra tik vienas elektronas, o du elektronai atokiausiame šarminių žemių grupės sluoksnyje (pvz., Sr) taip pat gali būti laikomi visuma, energija. šių dviejų atomų lygiai yra labai paprasti ir lengva pasiekti „ciklinį perėjimą“, todėl atomai, kuriuos dabar atšaldo žmonės, dažniausiai yra paprasti šarminių metalų arba šarminių žemių atomai.

Lazerinio aušinimo principas ir jo pritaikymas šaltiems atomams