Principi del refredament per làser i la seva aplicació a àtoms freds
En la física d'àtoms freds, gran part del treball experimental requereix controlar les partícules (empresonar àtoms iònics, com ara els rellotges atòmics), alentir-les i millorar la precisió de les mesures. Amb el desenvolupament de la tecnologia làser, el refredament per làser també ha començat a utilitzar-se àmpliament en àtoms freds.
A escala atòmica, l'essència de la temperatura és la velocitat a la qual es mouen les partícules. El refredament amb làser és l'ús de fotons i àtoms per intercanviar momentum, refredant així els àtoms. Per exemple, si un àtom té una velocitat cap endavant i després absorbeix un fotó que viatja en direcció oposada, la seva velocitat disminuirà. Això és com una pilota que roda cap endavant sobre l'herba: si no és empesa per altres forces, s'aturarà a causa de la "resistència" provocada pel contacte amb l'herba.
Aquest és el refredament dels àtoms per làser, i el procés és un cicle. I és a causa d'aquest cicle que els àtoms es continuen refredant.
En aquest cas, el refredament més senzill és utilitzar l'efecte Doppler.
Tanmateix, no tots els àtoms es poden refredar amb làsers, i cal trobar una "transició cíclica" entre els nivells atòmics per aconseguir-ho. Només mitjançant transicions cícliques es pot aconseguir el refredament i continuar contínuament.
Actualment, com que l'àtom de metall alcalí (com ara Na) només té un electró a la capa exterior, i els dos electrons de la capa més externa del grup alcalinoterrós (com ara Sr) també es poden considerar com un tot, els nivells d'energia d'aquests dos àtoms són molt simples i és fàcil aconseguir una "transició cíclica", de manera que els àtoms que ara refreden les persones són majoritàriament àtoms simples de metalls alcalins o àtoms alcalinoterrós.
Principi del refredament per làser i la seva aplicació a àtoms freds
Data de publicació: 25 de juny de 2023