Prinsipyo ng paglamig ng laser at ang aplikasyon nito sa mga malamig na atomo
Sa pisika ng malamig na atomo, maraming gawaing eksperimental ang nangangailangan ng pagkontrol sa mga partikulo (pagkulong sa mga ionic atom, tulad ng mga atomic clocks), pagpapabagal sa mga ito, at pagpapabuti ng katumpakan ng pagsukat. Kasabay ng pag-unlad ng teknolohiya ng laser, ang paglamig ng laser ay nagsimula ring malawakang gamitin sa mga malamig na atomo.
Sa atomikong iskala, ang esensya ng temperatura ay ang bilis ng paggalaw ng mga partikulo. Ang paglamig gamit ang laser ay ang paggamit ng mga photon at atom upang makipagpalitan ng momentum, sa gayon ay pinapalamig ang mga atomo. Halimbawa, kung ang isang atom ay may forward velocity, at pagkatapos ay sinisipsip nito ang isang lumilipad na photon na naglalakbay sa kabaligtaran na direksyon, ang bilis nito ay babagal. Ito ay parang isang bolang gumugulong pasulong sa damuhan, kung hindi ito itinutulak ng ibang pwersa, ito ay titigil dahil sa "resistance" na dulot ng pagdikit sa damuhan.
Ito ang paglamig ng mga atomo gamit ang laser, at ang proseso ay isang siklo. At dahil sa siklong ito kung kaya't patuloy na lumalamig ang mga atomo.
Sa ganitong paraan, ang pinakasimpleng paglamig ay ang paggamit ng epektong Doppler.
Gayunpaman, hindi lahat ng atomo ay maaaring palamigin ng mga laser, at isang "cyclic transition" ang dapat matagpuan sa pagitan ng mga antas ng atomo upang makamit ito. Sa pamamagitan lamang ng mga cyclic transition makakamit ang paglamig at magpapatuloy nang tuluy-tuloy.
Sa kasalukuyan, dahil ang atomo ng alkali metal (tulad ng Na) ay mayroon lamang isang elektron sa panlabas na patong, at ang dalawang elektron sa pinakalabas na patong ng alkali earth group (tulad ng Sr) ay maaari ding ituring na isang kabuuan, ang mga antas ng enerhiya ng dalawang atomo na ito ay napakasimple, at madaling makamit ang "cyclic transition", kaya ang mga atomo na ngayon ay pinapalamig ng mga tao ay kadalasang mga simpleng atomo ng alkali metal o mga atomo ng alkali earth.
Prinsipyo ng paglamig ng laser at ang aplikasyon nito sa mga malamig na atomo
Oras ng pag-post: Hunyo-25-2023