Prinsipe fan laserkoeling en de tapassing dêrfan op kâlde atomen

Prinsipe fan laserkoeling en de tapassing dêrfan op kâlde atomen

Yn kâlde atoomfysika fereasket in soad eksperiminteel wurk it kontrolearjen fan dieltsjes (it finzen hâlden fan ionyske atomen, lykas atoomklokken), it fertragen dêrfan, en it ferbetterjen fan de mjitnauwkeurigens. Mei de ûntwikkeling fan lasertechnology is laserkoeling ek in soad brûkt yn kâlde atomen.

Op atomêre skaal is de essinsje fan temperatuer de snelheid wêrmei't dieltsjes bewege. Laserkoeling is it brûken fan fotonen en atomen om momentum út te wikseljen, wêrtroch atomen koele wurde. Bygelyks, as in atoom in foarútgongssnelheid hat, en dan absorbearret it in fleanend foton dat yn 'e tsjinoerstelde rjochting reizget, dan sil syn snelheid fertrage. Dit is as in bal dy't foarút rôlet op it gers, as it net troch oare krêften oandreaun wurdt, sil it stopje fanwegen de "wjerstân" dy't feroarsake wurdt troch kontakt mei it gers.

Dit is it ôfkuoljen fan atomen mei in laser, en it proses is in syklus. En it is fanwegen dizze syklus dat de atomen hieltyd ôfkuolje.

Yn dit gefal is de ienfâldichste koeling it brûken fan it Doppler-effekt.

Lykwols kinne net alle atomen troch lasers koele wurde, en der moat in "syklyske oergong" fûn wurde tusken atomêre nivo's om dit te berikken. Allinnich troch syklyske oergongen kin koeling berikt wurde en trochgean.

Op it stuit, om't it alkalimetaalatoom (lykas Na) mar ien elektron yn 'e bûtenste laach hat, en de twa elektroanen yn 'e bûtenste laach fan 'e alkali-ierdegroep (lykas Sr) ek as in gehiel beskôge wurde kinne, binne de enerzjynivo's fan dizze twa atomen tige ienfâldich, en is it maklik om in "syklyske oergong" te berikken, sadat de atomen dy't no troch minsken ôfkuolle wurde meast ienfâldige alkalimetaalatomen of alkali-ierdeatomen binne.

Prinsipe fan laserkoeling en de tapassing dêrfan op kâlde atomen