Lazer soğutma prensibi ve soğuk atomlara uygulanması
Soğuk atom fiziğinde birçok deneysel çalışma, parçacıkların kontrol edilmesini (atom saatleri gibi iyonik atomların hapsedilmesini), onları yavaşlatmayı ve ölçüm doğruluğunu iyileştirmeyi gerektirir. Lazer teknolojisinin gelişmesiyle birlikte soğuk atomlarda da lazer soğutma yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Atomik ölçekte sıcaklığın özü, parçacıkların hareket hızıdır. Lazer soğutma, momentum değişimi için fotonların ve atomların kullanılması, böylece atomların soğutulmasıdır. Örneğin, eğer bir atom ileri bir hıza sahipse ve ters yönde hareket eden uçan bir fotonu soğurursa hızı yavaşlayacaktır. Bu, çim üzerinde ileri doğru yuvarlanan bir top gibidir, eğer başka kuvvetler tarafından itilmezse, çime temasın yarattığı “direnç” nedeniyle duracaktır.
Bu, atomların lazerle soğutulmasıdır ve süreç bir döngüdür. Ve bu döngü nedeniyle atomlar soğumaya devam ediyor.
Bunda en basit soğutma Doppler efektini kullanmaktır.
Ancak tüm atomlar lazerlerle soğutulamaz ve bunu başarmak için atom seviyeleri arasında bir “döngüsel geçiş” bulunması gerekir. Soğutma ancak döngüsel geçişlerle sağlanabilir ve sürekli devam edebilir.
Şu anda, alkali metal atomunun (Na gibi) dış katmanında yalnızca bir elektronu olması ve alkali toprak grubunun (Sr gibi) en dış katmanındaki iki elektronu da bir bütün olarak kabul edilebilmesi nedeniyle, enerji Bu iki atomun seviyeleri çok basittir ve "döngüsel geçişi" başarmak kolaydır, dolayısıyla insanlar tarafından soğutulan atomlar çoğunlukla basit alkali metal atomları veya alkali toprak atomlarıdır.
Lazer soğutma prensibi ve soğuk atomlara uygulanması
Gönderim zamanı: Haz-25-2023