Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer

Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer

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

Ar y raddfa atomig, hanfod tymheredd yw'r cyflymder y mae gronynnau'n symud. Oeri laser yw'r defnydd o 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 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 dod i ben oherwydd y “gwrthiant” a achosir gan gyswllt â'r glaswellt.

Dyma oeri laser atomau, ac mae'r broses yn gylchred. Ac oherwydd y cylch hwn y mae'r atomau'n dal i oeri.

Yn hyn o beth, yr oeri symlaf yw defnyddio'r effaith Doppler.

Fodd bynnag, ni all laserau oeri pob atom, a rhaid dod o hyd i “drawsnewid 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 alcali (fel Na) yn yr haen allanol, a gellir ystyried y ddau electron yn haen allanol y grŵp daear alcali (fel Sr) yn ei gyfanrwydd hefyd, yr egni mae lefelau'r ddau atom hyn yn syml iawn, ac mae'n hawdd cyflawni "trawsnewidiad cylchol", felly mae'r atomau sydd bellach yn cael eu hoeri gan bobl yn atomau metel alcali syml neu atomau daear alcali yn bennaf.

Egwyddor oeri laser a'i gymhwysiad i atomau oer