Доплеровское охлаждение

Доплеровское охлаждение История доплеровского охлаждения Предложено в 1975 году двумя группами   Впервые продемонстрировано в 1978 году   Нобелевская премия по физике […]

Доплеровское охлаждение

  • История доплеровского охлаждения

    • Предложено в 1975 году двумя группами  
    • Впервые продемонстрировано в 1978 году  
    • Нобелевская премия по физике в 1997 году  
  • Краткое объяснение

    • Излучение с частотой ниже электронного перехода атома  
    • Атомы поглощают фотоны, теряя импульс  
    • Испускание фотонов возвращает импульс, замедляя атом  
    • Процесс повторяется, уменьшая кинетическую энергию атома  
  • Подробное объяснение

    • Атомы почти прозрачны для большинства частот фотонов  
    • Несколько фотонов резонируют с атомом, вызывая поглощение и испускание  
    • Лазеры не увеличивают тепловую энергию, а управляют частотой  
  • Пределы доплеровского охлаждения

    • Минимальная температура ограничена шириной линии перехода  
    • Доплеровский предел подтвержден с метастабильным гелием  
  • Субдоплеровское охлаждение

    • Достигнуты температуры ниже доплеровского предела  
    • Используются методы, такие как сизифово охлаждение  
  • Максимальная концентрация

    • Минимальная концентрация для предотвращения поглощения фотонов  
    • Столкновения атомов нагревают их, ограничивая концентрацию  
  • Атомная структура

    • Только определенные атомы имеют оптические переходы для лазерного охлаждения  
    • Сверхтонкая структура усложняет процесс охлаждения  
  • Лазерное охлаждение атомов

    • Лазеры с частотной синхронизацией сложны и дороги  
    • Атомы, требующие более одного лазера с повторной накачкой, охлаждаются редко  
    • Молекулы трудно охлаждать лазером из-за ровибронных связей  
  • Демонстрация лазерного охлаждения молекул

    • Лазерное охлаждение молекул было продемонстрировано с SrF[10] и другими диатомовыми соединениями  
  • Конфигурации охлаждения лазеров

    • Встречно распространяющиеся лазерные лучи охлаждают три двигательные степени свободы атома  
    • Распространенные конфигурации включают оптическую патоку, магнитооптическую ловушку и замедлитель Зеемана  
  • Охлаждение ионов в ионных ловушках

    • Атомарные ионы могут быть охлаждены одним лазерным лучом при условии, что луч имеет составляющую по всем трем степеням свободы  
    • Нейтральные атомы требуют шести лучей для улавливания  
  • Приложения лазерного охлаждения

    • Метод оптической мелассы используется для доплеровского охлаждения  
    • Доплеровское охлаждение применяется в спектроскопии и метрологии для получения узких спектроскопических характеристик  
    • Все лучшие технологии атомных часов включают доплеровское охлаждение  

Полный текст статьи:

Доплеровское охлаждение

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх