Prinsip pendinginan laser dan penerapannya pada atom dingin

Prinsip pendinginan laser dan penerapannya pada atom dingin

Dalam fisika atom dingin, banyak pekerjaan eksperimental membutuhkan partikel pengendali (memenjarakan atom ionik, seperti jam atom), memperlambatnya, dan meningkatkan akurasi pengukuran. Dengan pengembangan teknologi laser, pendinginan laser juga mulai banyak digunakan dalam atom dingin.

Pada skala atom, esensi suhu adalah kecepatan di mana partikel bergerak. Pendinginan laser adalah penggunaan foton dan atom untuk bertukar momentum, sehingga atom pendingin. Misalnya, jika sebuah atom memiliki kecepatan maju, dan kemudian menyerap foton terbang yang bergerak ke arah yang berlawanan, maka kecepatannya akan melambat. Ini seperti bola yang berguling ke depan di rumput, jika tidak didorong oleh pasukan lain, itu akan berhenti karena "perlawanan" yang dibawa melalui kontak dengan rumput.

Ini adalah pendingin laser atom, dan prosesnya adalah siklus. Dan karena siklus inilah atom terus mendinginkan.

Dalam hal ini, pendinginan paling sederhana adalah dengan menggunakan efek Doppler.

Namun, tidak semua atom dapat didinginkan oleh laser, dan "transisi siklik" harus ditemukan antara tingkat atom untuk mencapai ini. Hanya melalui transisi siklik yang dapat dicapai dan terus berlanjut.

At present, because the alkali metal atom (such as Na) has only one electron in the outer layer, and the two electrons in the outermost layer of the alkali earth group (such as Sr) can also be regarded as a whole, the energy levels of these two atoms are very simple, and it is easy to achieve “cyclic transition”, so the atoms that are now cooled by people are mostly simple alkali metal atoms or alkali earth atom.

Prinsip pendinginan laser dan penerapannya pada atom dingin