Principio del enfriamiento por láser y su aplicación a átomos fríos.
En física de átomos fríos, gran parte del trabajo experimental requiere controlar partículas (aprisionar átomos iónicos, como relojes atómicos), ralentizarlas y mejorar la precisión de las mediciones.Con el desarrollo de la tecnología láser, el enfriamiento por láser también ha comenzado a utilizarse ampliamente en átomos fríos.
A escala atómica, la esencia de la temperatura es la velocidad a la que se mueven las partículas.El enfriamiento por láser es el uso de fotones y átomos para intercambiar impulso, enfriando así los átomos.Por ejemplo, si un átomo tiene una velocidad de avance y luego absorbe un fotón volador que viaja en la dirección opuesta, entonces su velocidad disminuirá.Esto es como una pelota que rueda hacia adelante sobre el césped, si no es empujada por otras fuerzas, se detendrá debido a la “resistencia” que provoca el contacto con el césped.
Este es el enfriamiento láser de átomos y el proceso es un ciclo.Y es debido a este ciclo que los átomos se siguen enfriando.
En este caso, el enfriamiento más sencillo es utilizar el efecto Doppler.
Sin embargo, no todos los átomos pueden enfriarse mediante láseres, y para lograrlo debe encontrarse una “transición cíclica” entre los niveles atómicos.Sólo a través de transiciones cíclicas se puede lograr y continuar el enfriamiento de manera continua.
En la actualidad, debido a que el átomo de metal alcalino (como Na) tiene solo un electrón en la capa externa, y los dos electrones en la capa más externa del grupo alcalinotérreo (como Sr) también pueden considerarse como un todo, la energía Los niveles de estos dos átomos son muy simples y es fácil lograr una "transición cíclica", por lo que los átomos que ahora enfrían las personas son en su mayoría átomos simples de metales alcalinos o átomos alcalinotérreos.
Principio del enfriamiento por láser y su aplicación a átomos fríos.
Hora de publicación: 25 de junio de 2023