Lāzera dzesēšanas princips un tā piemērošana aukstiem atomiem

Lāzera dzesēšanas princips un tā piemērošana aukstiem atomiem

Aukstā atomu fizikā daudz eksperimentāla darba prasa kontrolēt daļiņas (jonu atomu ieslodzīšanu, piemēram, atomu pulksteņus), palēnināt tās un uzlabot mērījumu precizitāti. Izstrādājot lāzera tehnoloģiju, lāzera dzesēšana ir sākusi plaši izmantot arī aukstos atomos.

Atomu skalā temperatūras būtība ir ātrums, ar kādu daļiņas pārvietojas. Lāzera dzesēšana ir fotonu un atomu izmantošana impulsa apmaiņai, tādējādi dzesējot atomus. Piemēram, ja atomam ir uz priekšu ātrums, un tad tas absorbē lidojošu fotonu, kas pārvietojas pretējā virzienā, tad tā ātrums palēnināsies. Tas ir kā bumba, kas ripo uz priekšu uz zāles, ja to nestumj citi spēki, tā apstāsies, pateicoties “pretestībai”, ko rada saskare ar zāli.

Tas ir atomu lāzera atdzesēšana, un process ir cikls. Un šī cikla dēļ atomi turpina atdzesēt.

Šajā sakarā visvienkāršākā dzesēšana ir izmantot Doplera efektu.

Tomēr lāzeri var atdzesēt ne visus atomus, un, lai to sasniegtu, starp atomu līmeni ir jāatrod “cikliska pāreja”. Tikai ar cikliskām pārejām var sasniegt dzesēšanu un turpināt nepārtraukti.

Pašlaik tāpēc, ka sārmu metāla atomam (piemēram, NA) ārējā slānī ir tikai viens elektrons, un divus elektronus sārmu zemes grupas ārējā slānī (piemēram, SR) var uzskatīt arī kopumā, šo divu atomu enerģijas līmenis ir ļoti vienkāršs, un ir viegli sasniegt “ciklisku pāreju”, tāpēc atomi, kas tagad ir atdziši, ir daudz vienkāršu alkali metālu.

Lāzera dzesēšanas princips un tā piemērošana aukstiem atomiem