Prinsip penyejukan laser dan aplikasinya pada atom sejuk
Dalam fizik atom sejuk, banyak kerja eksperimen memerlukan kawalan zarah (memenjarakan atom ionik, seperti jam atom), memperlahankannya, dan meningkatkan ketepatan pengukuran. Dengan perkembangan teknologi laser, penyejukan laser juga telah mula digunakan secara meluas dalam atom sejuk.
Pada skala atom, intipati suhu ialah kelajuan zarah bergerak. Penyejukan laser ialah penggunaan foton dan atom untuk bertukar momentum, sekali gus menyejukkan atom. Contohnya, jika atom mempunyai halaju ke hadapan, dan kemudian ia menyerap foton terbang yang bergerak ke arah yang bertentangan, maka halajunya akan menjadi perlahan. Ini seperti bola yang bergolek ke hadapan di atas rumput, jika ia tidak ditolak oleh daya lain, ia akan berhenti disebabkan oleh "rintangan" yang disebabkan oleh sentuhan dengan rumput.
Ini adalah penyejukan laser atom, dan prosesnya adalah satu kitaran. Dan kerana kitaran inilah atom terus menyejuk.
Dalam hal ini, penyejukan paling mudah adalah dengan menggunakan kesan Doppler.
Walau bagaimanapun, tidak semua atom boleh disejukkan oleh laser, dan "peralihan kitaran" mesti ditemui antara aras atom untuk mencapai matlamat ini. Hanya melalui peralihan kitaran penyejukan boleh dicapai dan berterusan secara berterusan.
Pada masa ini, kerana atom logam alkali (seperti Na) hanya mempunyai satu elektron di lapisan luar, dan dua elektron di lapisan paling luar kumpulan alkali bumi (seperti Sr) juga boleh dianggap sebagai keseluruhan, tahap tenaga kedua-dua atom ini sangat mudah, dan mudah untuk mencapai "peralihan kitaran", jadi atom yang kini disejukkan oleh manusia kebanyakannya adalah atom logam alkali mudah atau atom alkali bumi.
Prinsip penyejukan laser dan aplikasinya pada atom sejuk
Masa siaran: 25 Jun 2023