اصل خنک سازی لیزری و کاربرد آن در اتم های سرد
در فیزیک اتم سرد، بسیاری از کارهای تجربی نیازمند کنترل ذرات (حبس کردن اتم‌های یونی، مانند ساعت‌های اتمی)، کاهش سرعت آن‌ها و بهبود دقت اندازه‌گیری هستند. با توسعه فناوری لیزر، خنک کننده لیزری نیز به طور گسترده در اتم های سرد استفاده می شود.
در مقیاس اتمی، ماهیت دما سرعت حرکت ذرات است. خنک سازی لیزری استفاده از فوتون ها و اتم ها برای تبادل تکانه و در نتیجه خنک کردن اتم ها است. به عنوان مثال، اگر یک اتم دارای سرعت رو به جلو باشد و سپس فوتون پرنده ای را که در جهت مخالف حرکت می کند جذب کند، سرعت آن کاهش می یابد. این مانند توپی است که روی چمن به جلو می غلتد، اگر توسط نیروهای دیگر هل داده نشود، به دلیل "مقاومت" ناشی از تماس با چمن متوقف می شود.
این خنک‌سازی لیزری اتم‌ها است و این فرآیند یک چرخه است. و به دلیل این چرخه است که اتم ها به سرد شدن ادامه می دهند.
در این، ساده ترین خنک کننده استفاده از اثر داپلر است.
با این حال، همه اتم‌ها را نمی‌توان با لیزر خنک کرد و برای رسیدن به این هدف، باید یک «انتقال چرخه‌ای» بین سطوح اتمی پیدا کرد. فقط از طریق انتقال چرخه ای می توان به خنک سازی دست یافت و به طور مداوم ادامه داد.
در حال حاضر، چون اتم فلز قلیایی (مانند Na) تنها یک الکترون در لایه بیرونی دارد و دو الکترون در بیرونی ترین لایه گروه قلیایی خاکی (مانند Sr) را نیز می توان به عنوان یک کل در نظر گرفت، انرژی سطوح این دو اتم بسیار ساده است و دستیابی به "انتقال چرخه ای" آسان است، بنابراین اتم هایی که اکنون توسط مردم سرد می شوند، عمدتا اتم های فلز قلیایی ساده یا اتم های قلیایی خاکی هستند.
اصل خنک سازی لیزری و کاربرد آن در اتم های سرد
زمان ارسال: ژوئن-25-2023