Prinsip pendinginan laser dan aplikasinya pada atom dingin
Dalam fisika atom dingin, banyak pekerjaan eksperimental membutuhkan pengendalian partikel (memenjarakan atom ionik, seperti jam atom), memperlambatnya, dan meningkatkan akurasi pengukuran. Dengan perkembangan teknologi laser, pendinginan laser juga mulai banyak digunakan dalam fisika atom dingin.
Pada skala atom, esensi suhu adalah kecepatan pergerakan partikel. Pendinginan laser adalah penggunaan foton dan atom untuk mempertukarkan momentum, sehingga mendinginkan atom. Misalnya, jika sebuah atom memiliki kecepatan maju, dan kemudian menyerap foton yang bergerak berlawanan arah, maka kecepatannya akan melambat. Ini seperti bola yang menggelinding maju di atas rumput, jika tidak didorong oleh gaya lain, ia akan berhenti karena "hambatan" yang disebabkan oleh kontak dengan rumput.
Ini adalah pendinginan atom menggunakan laser, dan prosesnya merupakan sebuah siklus. Dan karena siklus inilah atom-atom tersebut terus mendingin.
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 hal ini. Hanya melalui transisi siklik pendinginan dapat dicapai dan berlanjut secara terus menerus.
Saat ini, karena atom logam alkali (seperti Na) hanya memiliki satu elektron di lapisan terluar, dan dua elektron di lapisan terluar dari kelompok logam alkali tanah (seperti Sr) juga dapat dianggap sebagai satu kesatuan, tingkat energi kedua atom ini sangat sederhana, dan mudah untuk mencapai "transisi siklik", sehingga atom yang sekarang didinginkan oleh manusia sebagian besar adalah atom logam alkali sederhana atau atom logam alkali tanah.
Prinsip pendinginan laser dan aplikasinya pada atom dingin
Waktu posting: 25 Juni 2023