Лазерне охолодження
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Ла́зерне охоло́дження — різні методи зниження температури атомів та молекул майже до абсолютного нуля за допомогою взаємодії зі світлом одного або кількох лазерів. Усі методи лазерного охолодження спираються на той факт, що, поглинаючи або випромінюючи фотон, атом змінює свій імпульс. Температура ансамблю частинок пропорційна дисперсії їхньої швидкості. Тобто, однорідніший розподіл атомів за швидкостями відповідає нижчій температурі. Методика лазерного охолодження об'єднує атомну спектроскопію та згаданий ефект зміни імпульсів атомів для стиснення їхнього розподілу за швидкостями, тобто для охолодження.
1 | Атом, що не рухається, не поглинає фотон, оскільки для нього він не зміщений ні в червону, ні в блакитну сторону. |
---|---|
2 | Атом, що рухається від лазера не поглинає фотон, бо для нього від зміщений в червону сторону. |
3.1 | Атом, що рухається до лазера, поглинає фотон, який для нього зміщений в блакитну сторону, сповільнюючись. |
3.2 | Фотон збуджує атом у вищий квантовий стан. |
3.3 | Атом випромінює фотон. Оскільки напрямок випромінювання випадковий, зміни імпульсу в середньому за багато циклів поглинання-випромінювання немає. |
Першим прикладом лазерного охолодження, що залишається досі найпопулярнішим методом (настільки, що його часто називають «лазерним охолодженням») було доплерівське охолодження. Серед інших методів: