Princípio do resfriamento a laser e sua aplicação em átomos frios

Princípio do resfriamento a laser e sua aplicação em átomos frios

Na física do átomo frio, muito trabalho experimental requer controlamento de partículas (aprisionando átomos iônicos, como relógios atômicos), desacelerando -os e melhorando a precisão da medição. Com o desenvolvimento da tecnologia a laser, o resfriamento a laser também começou a ser amplamente utilizado em átomos frios.

Na escala atômica, a essência da temperatura é a velocidade na qual as partículas se movem. O resfriamento a laser é o uso de fótons e átomos para trocar impulso, resfriando os átomos. Por exemplo, se um átomo tiver uma velocidade para a frente e, em seguida, absorve um fóton voador viajando na direção oposta, sua velocidade desacelerará. É como uma bola rolando para frente na grama, se não for empurrada por outras forças, ela parará devido à "resistência" provocada pelo contato com a grama.

Este é o resfriamento a laser dos átomos, e o processo é um ciclo. E é por causa desse ciclo que os átomos continuam se refrescando.

Nisso, o resfriamento mais simples é usar o efeito Doppler.

No entanto, nem todos os átomos podem ser resfriados por lasers, e uma "transição cíclica" deve ser encontrada entre os níveis atômicos para conseguir isso. Somente através de transições cíclicas podem ser alcançadas e continuar continuamente.

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 átomos.

Princípio do resfriamento a laser e sua aplicação em átomos frios