Prinsipyo ng laser cooling at ang aplikasyon nito sa malamig na mga atomo
Sa cold atom physics, maraming gawaing pang-eksperimento ang nangangailangan ng pagkontrol sa mga particle (pagkukulong sa mga ionic atom, gaya ng mga atomic na orasan), pagpapabagal sa mga ito, at pagpapabuti ng katumpakan ng pagsukat. Sa pag-unlad ng teknolohiya ng laser, ang paglamig ng laser ay nagsimula na ring malawakang ginagamit sa mga malamig na atomo.
Sa atomic scale, ang kakanyahan ng temperatura ay ang bilis ng paggalaw ng mga particle. Ang laser cooling ay ang paggamit ng mga photon at atoms upang makipagpalitan ng momentum, at sa gayon ay pinapalamig ang mga atomo. Halimbawa, kung ang isang atom ay may pasulong na bilis, at pagkatapos ay sumisipsip ito ng lumilipad na photon na naglalakbay sa kabaligtaran na direksyon, kung gayon ang bilis nito ay bumagal. Ito ay parang bola na gumugulong pasulong sa damuhan, kung hindi ito itinulak ng ibang pwersa, ito ay titigil dahil sa "paglaban" na dulot ng pagkakadikit sa damo.
Ito ang laser cooling ng atoms, at ang proseso ay isang cycle. At dahil sa siklong ito na patuloy na lumalamig ang mga atomo.
Dito, ang pinakasimpleng pagpapalamig ay ang paggamit ng Doppler effect.
Gayunpaman, hindi lahat ng mga atom ay maaaring palamigin ng mga laser, at isang "cyclic transition" ay dapat matagpuan sa pagitan ng mga atomic na antas upang makamit ito. Sa pamamagitan lamang ng cyclic transition makakamit ang paglamig at patuloy na magpatuloy.
Sa kasalukuyan, dahil ang alkali metal atom (tulad ng Na) ay mayroon lamang isang electron sa panlabas na layer, at ang dalawang electron sa pinakalabas na layer ng alkali earth group (tulad ng Sr) ay maaari ding ituring bilang isang buo, ang enerhiya Ang mga antas ng dalawang atom na ito ay napakasimple, at madaling makamit ang "cyclic transition", kaya ang mga atom na pinalamig ngayon ng mga tao ay halos simpleng alkali metal atoms o alkali earth atoms.
Prinsipyo ng laser cooling at ang aplikasyon nito sa malamig na mga atomo
Oras ng post: Hun-25-2023