Nguyên tắc làm mát laser và ứng dụng của nó vào các nguyên tử lạnh

Nguyên tắc làm mát laser và ứng dụng của nó vào các nguyên tử lạnh

Trong vật lý nguyên tử lạnh, rất nhiều công việc thử nghiệm đòi hỏi phải kiểm soát các hạt (cầm tù các nguyên tử ion, chẳng hạn như đồng hồ nguyên tử), làm chậm chúng và cải thiện độ chính xác của phép đo. Với sự phát triển của công nghệ laser, việc làm mát bằng laser cũng đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các nguyên tử lạnh.

Ở quy mô nguyên tử, bản chất của nhiệt độ là tốc độ mà các hạt di chuyển. Làm mát bằng laser là việc sử dụng các photon và nguyên tử để trao đổi động lượng, do đó làm mát các nguyên tử. Ví dụ, nếu một nguyên tử có vận tốc về phía trước, và sau đó nó hấp thụ một photon bay di chuyển theo hướng ngược lại, thì vận tốc của nó sẽ chậm lại. Đây giống như một quả bóng lăn về phía trước trên bãi cỏ, nếu nó không bị đẩy bởi các lực lượng khác, nó sẽ dừng lại do sự kháng cự của người Hồi giáo do tiếp xúc với cỏ.

Đây là việc làm mát laser của các nguyên tử, và quá trình này là một chu kỳ. Và đó là vì chu kỳ này mà các nguyên tử tiếp tục hạ nhiệt.

Trong đó, việc làm mát đơn giản nhất là sử dụng hiệu ứng Doppler.

Tuy nhiên, không phải tất cả các nguyên tử đều có thể được làm mát bằng laser, và phải tìm thấy một quá trình chuyển đổi theo chu kỳ của người Hồi giáo giữa các cấp độ nguyên tử để đạt được điều này. Chỉ thông qua chuyển tiếp theo chu kỳ mới có thể đạt được và tiếp tục liên tục.

Hiện tại, vì nguyên tử kim loại kiềm (như Na) chỉ có một electron ở lớp ngoài và hai electron ở lớp ngoài cùng của nhóm đất kiềm (như SR) nguyên tử.

Nguyên tắc làm mát laser và ứng dụng của nó vào các nguyên tử lạnh