Lazer soğutmanın prensibi ve soğuk atomlara uygulanması
Soğuk atom fiziğinde, deneysel çalışmaların çoğu parçacıkları kontrol etmeyi (atom saatleri gibi iyonik atomları hapsetmeyi), yavaşlatmayı ve ölçüm doğruluğunu artırmayı gerektirir. Lazer teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, lazer soğutma da soğuk atomlarda yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Atom ölçeğinde, sıcaklığın özü parçacıkların hareket ettiği hızdır. Lazer soğutma, momentumu değiştirmek için fotonların ve atomların kullanılmasıdır, böylece atomlar soğutulur. Örneğin, bir atomun ileri bir hızı varsa ve sonra zıt yönde hareket eden uçan bir fotonu emerse, o zaman hızı yavaşlayacaktır. Bu, çimlerin üzerinde ileri doğru yuvarlanan bir top gibidir, eğer diğer kuvvetler tarafından itilmezse, çimle temasın getirdiği "direnç" nedeniyle duracaktır.
Bu atomların lazerle soğutulmasıdır ve süreç bir döngüdür. Ve atomların soğumaya devam etmesinin sebebi bu döngüdür.
Bunda en basit soğutma Doppler etkisinden faydalanmaktır.
Ancak, tüm atomlar lazerlerle soğutulamaz ve bunu başarmak için atom seviyeleri arasında bir "döngüsel geçiş" bulunmalıdır. Soğutma yalnızca döngüsel geçişler aracılığıyla sağlanabilir ve sürekli olarak devam edebilir.
Şu anda, alkali metal atomunun (örneğin Na) dış katmanında yalnızca bir elektronu olduğundan ve alkali toprak grubunun (örneğin Sr) en dış katmanındaki iki elektron da bir bütün olarak kabul edilebildiğinden, bu iki atomun enerji seviyeleri çok basittir ve "döngüsel geçiş" elde etmek kolaydır, bu nedenle günümüzde insanlar tarafından soğutulan atomlar çoğunlukla basit alkali metal atomları veya alkali toprak atomlarıdır.
Lazer soğutmanın prensibi ve soğuk atomlara uygulanması
Gönderi zamanı: 25-Haz-2023