Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer

Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer

Mewn ffiseg atomau oer, mae llawer o waith arbrofol yn gofyn am reoli gronynnau (carcharu atomau ïonig, fel clociau atomig), eu harafu, a gwella cywirdeb mesur. Gyda datblygiad technoleg laser, mae oeri laser hefyd wedi dechrau cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn atomau oer.

Ar raddfa atomig, hanfod tymheredd yw'r cyflymder y mae gronynnau'n symud arno. Oeri laser yw defnyddio ffotonau ac atomau i gyfnewid momentwm, a thrwy hynny oeri atomau. Er enghraifft, os oes gan atom gyflymder ymlaen, ac yna mae'n amsugno ffoton sy'n hedfan sy'n teithio i'r cyfeiriad arall, yna bydd ei gyflymder yn arafu. Mae hyn fel pêl yn rholio ymlaen ar y glaswellt, os na chaiff ei gwthio gan rymoedd eraill, bydd yn stopio oherwydd y "gwrthiant" a achosir gan gysylltiad â'r glaswellt.

Dyma oeri atomau â laser, ac mae'r broses yn gylchred. Ac oherwydd y gylchred hon mae'r atomau'n parhau i oeri.

Yn hyn, yr oeri symlaf yw defnyddio effaith Doppler.

Fodd bynnag, ni ellir oeri pob atom gan laserau, a rhaid dod o hyd i “drawsnewidiad cylchol” rhwng lefelau atomig i gyflawni hyn. Dim ond trwy drawsnewidiadau cylchol y gellir cyflawni oeri a pharhau’n barhaus.

Ar hyn o bryd, oherwydd mai dim ond un electron sydd gan yr atom metel alcalïaidd (fel Na) yn yr haen allanol, a gellir ystyried y ddau electron yn yr haen allanol o'r grŵp alcalïaidd daear (fel Sr) fel cyfanwaith hefyd, mae lefelau egni'r ddau atom hyn yn syml iawn, ac mae'n hawdd cyflawni "trawsnewidiad cylchol", felly'r atomau sy'n cael eu hoeri gan bobl bellach yn atomau metel alcalïaidd syml neu atomau alcalïaidd daear yn bennaf.

Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer