लेजर कूलिंग का सिद्धांत और ठंड परमाणुओं के लिए इसके आवेदन

लेजर कूलिंग का सिद्धांत और ठंड परमाणुओं के लिए इसके आवेदन

कोल्ड एटम फिजिक्स में, बहुत सारे प्रायोगिक कार्यों के लिए कणों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है (आयनिक परमाणुओं को कैद करना, जैसे परमाणु घड़ियों), उन्हें धीमा करना, और माप सटीकता में सुधार करना। लेजर तकनीक के विकास के साथ, लेजर कूलिंग को भी ठंडे परमाणुओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाना शुरू हो गया है।

परमाणु पैमाने पर, तापमान का सार वह गति है जिस पर कण चलते हैं। लेजर कूलिंग फोटॉन और परमाणुओं का उपयोग गति का आदान -प्रदान करने के लिए है, जिससे परमाणु ठंडा हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी परमाणु का आगे का वेग होता है, और फिर यह विपरीत दिशा में यात्रा करने वाले एक उड़ने वाले फोटॉन को अवशोषित करता है, तो इसका वेग धीमा हो जाएगा। यह घास पर आगे बढ़ने वाली एक गेंद की तरह है, अगर इसे अन्य बलों द्वारा धकेल नहीं दिया जाता है, तो यह घास के संपर्क में आने वाले "प्रतिरोध" के कारण रुक जाएगा।

यह परमाणुओं का लेजर कूलिंग है, और प्रक्रिया एक चक्र है। और यह इस चक्र के कारण है कि परमाणु ठंडा करते रहते हैं।

इसमें, सबसे सरल शीतलन डॉपलर प्रभाव का उपयोग करना है।

हालांकि, सभी परमाणुओं को लेज़रों द्वारा ठंडा नहीं किया जा सकता है, और इसे प्राप्त करने के लिए परमाणु स्तरों के बीच एक "चक्रीय संक्रमण" पाया जाना चाहिए। केवल चक्रीय संक्रमणों के माध्यम से शीतलन को प्राप्त किया जा सकता है और लगातार जारी रखा जा सकता है।

वर्तमान में, क्योंकि क्षार धातु परमाणु (जैसे ना) में बाहरी परत में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, और क्षार पृथ्वी समूह (जैसे कि एसआर) की सबसे बाहरी परत में दो इलेक्ट्रॉनों को भी एक पूरे के रूप में माना जा सकता है, इन दो परमाणुओं के ऊर्जा स्तर बहुत सरल हैं, और यह "चक्रीय संक्रमण" को प्राप्त करना आसान है।

लेजर कूलिंग का सिद्धांत और ठंड परमाणुओं के लिए इसके आवेदन