Parimi i ftohjes me lazer dhe zbatimi i tij në atomet e ftohta

Parimi i ftohjes me lazer dhe zbatimi i tij në atomet e ftohta

Në fizikën e atomeve të ftohta, shumë punë eksperimentale kërkojnë kontrollin e grimcave (burgosjen e atomeve jonike, siç janë orët atomike), ngadalësimin e tyre dhe përmirësimin e saktësisë së matjes. Me zhvillimin e teknologjisë lazer, ftohja me lazer ka filluar të përdoret gjerësisht edhe në atomet e ftohta.

Në shkallë atomike, thelbi i temperaturës është shpejtësia me të cilën lëvizin grimcat. Ftohja me lazer është përdorimi i fotoneve dhe atomeve për të shkëmbyer impuls, duke i ftohur kështu atomet. Për shembull, nëse një atom ka një shpejtësi përpara dhe më pas thith një foton fluturues që udhëton në drejtim të kundërt, atëherë shpejtësia e tij do të ngadalësohet. Kjo është si një top që rrokulliset përpara në bar, nëse nuk shtyhet nga forca të tjera, do të ndalet për shkak të "rezistencës" së shkaktuar nga kontakti me barin.

Ky është ftohja me lazer e atomeve, dhe procesi është një cikël. Dhe është për shkak të këtij cikli që atomet vazhdojnë të ftohen.

Në këtë rast, ftohja më e thjeshtë është përdorimi i efektit Doppler.

Megjithatë, jo të gjitha atomet mund të ftohen nga lazerët dhe duhet të gjendet një "tranzicion ciklik" midis niveleve atomike për ta arritur këtë. Vetëm nëpërmjet tranzicioneve ciklike mund të arrihet ftohja dhe të vazhdojë vazhdimisht.

Aktualisht, për shkak se atomi i metalit alkali (siç është Na) ka vetëm një elektron në shtresën e jashtme, dhe dy elektronet në shtresën më të jashtme të grupit të tokës alkali (siç është Sr) gjithashtu mund të konsiderohen si një e tërë, nivelet e energjisë së këtyre dy atomeve janë shumë të thjeshta, dhe është e lehtë të arrihet "tranzicioni ciklik", kështu që atomet që tani ftohen nga njerëzit janë kryesisht atome të thjeshta të metalit alkali ose atome të tokës alkali.

Parimi i ftohjes me lazer dhe zbatimi i tij në atomet e ftohta