Αρχή της ψύξης με λέιζερ και η εφαρμογή της σε ψυχρά άτομα
Στη φυσική των ψυχρών ατόμων, πολλή πειραματική εργασία απαιτεί τον έλεγχο των σωματιδίων (φυλάκιση ιοντικών ατόμων, όπως τα ατομικά ρολόγια), την επιβράδυνσή τους και τη βελτίωση της ακρίβειας μέτρησης. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας λέιζερ, η ψύξη με λέιζερ έχει επίσης αρχίσει να χρησιμοποιείται ευρέως σε ψυχρά άτομα.
Στην ατομική κλίμακα, η ουσία της θερμοκρασίας είναι η ταχύτητα με την οποία κινούνται τα σωματίδια. Η ψύξη με λέιζερ είναι η χρήση φωτονίων και ατόμων για την ανταλλαγή ορμής, με αποτέλεσμα την ψύξη των ατόμων. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο έχει ταχύτητα προς τα εμπρός και στη συνέχεια απορροφήσει ένα ιπτάμενο φωτόνιο που ταξιδεύει προς την αντίθετη κατεύθυνση, τότε η ταχύτητά του θα επιβραδυνθεί. Αυτό είναι σαν μια μπάλα που κυλά προς τα εμπρός στο γρασίδι, εάν δεν την σπρώξουν άλλες δυνάμεις, θα σταματήσει λόγω της «αντίστασης» που προκαλείται από την επαφή με το χορτάρι.
Αυτή είναι η ψύξη με λέιζερ των ατόμων και η διαδικασία είναι ένας κύκλος. Και είναι εξαιτίας αυτού του κύκλου που τα άτομα συνεχίζουν να κρυώνουν.
Σε αυτό, η απλούστερη ψύξη είναι η χρήση του φαινομένου Doppler.
Ωστόσο, δεν μπορούν όλα τα άτομα να ψυχθούν με λέιζερ και πρέπει να βρεθεί μια «κυκλική μετάβαση» μεταξύ των ατομικών επιπέδων για να επιτευχθεί αυτό. Μόνο μέσω κυκλικών μεταβάσεων μπορεί να επιτευχθεί ψύξη και να συνεχιστεί συνεχώς.
Προς το παρόν, επειδή το άτομο αλκαλιμετάλλου (όπως το Na) έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική στιβάδα και τα δύο ηλεκτρόνια στο εξωτερικό στρώμα της ομάδας των αλκαλικών γαιών (όπως το Sr) μπορούν επίσης να θεωρηθούν ως σύνολο, η ενέργεια Τα επίπεδα αυτών των δύο ατόμων είναι πολύ απλά και είναι εύκολο να επιτευχθεί «κυκλική μετάβαση», έτσι τα άτομα που τώρα ψύχονται από τους ανθρώπους είναι ως επί το πλείστον απλά άτομα αλκαλιμετάλλου ή άτομα αλκαλικής γαίας.
Αρχή της ψύξης με λέιζερ και η εφαρμογή της σε ψυχρά άτομα
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-25-2023