Sisyfosové chlazení - Sisyphus cooling

Fyzikální princip chlazení Sisyfos: Atomy běží proti potenciální energii, vzrušují se do vyššího pásma, spadají zpět do nízkoenergetického stavu (tj. Z poměrně vysokého „modrého“ stavu nahoru, poté okamžitě zpět do nižšího „červeného“ stavu), vždy na levé straně, ze které se po jedné a půl „červené“ nebo „modré“ periodě laserové akce, vzrušují a znovu vzrušují, nyní z „červené“ na „modrou“ ", na rhs atd.

Sisyfosové chlazení (někdy nazývané polarizační gradientní chlazení) je typ laserové chlazení atomů použitých k dosažení teplot pod Dopplerův limit chlazení. Tuto metodu chlazení poprvé navrhl Claude Cohen-Tannoudji v roce 1989,[1] motivován dřívějšími experimenty, které sledovaly ochlazování atomů sodíku pod Dopplerovou hranici v an optická melasa.[2] Cohen-Tannoudji obdržel část Nobelova cena za fyziku v roce 1997 za svou práci.

Sisyfosového chlazení lze dosáhnout zářením dvou laserových paprsků s opačným šířením ortogonální polarizace na vzorek atomu. Dva interferující paprsky vytvářejí stojatou vlnu s polarizačním gradientem, který se střídá σ+, π a σ− polarizace. Atomy pohybující se potenciální krajinou ve směru stojaté vlny ztrácejí Kinetická energie jak se pohybují na potenciální maximum, v tom okamžiku optické čerpání přesouvá je do stavu s nižší energií, čímž je zbavuje potenciální energie, kterou nesli.

Opakované cykly přeměny kinetické energie na potenciální energii a následná ztráta této potenciální energie optickým čerpáním umožňují atomům dosáhnout teplot řádově nižších, než jsou teploty dostupné prostřednictvím jednoduchých Dopplerovo chlazení.

Tato technika je pojmenována po Sisyfos, postava v řecká mytologie, který byl odsouzen na věčnost svinout kámen na horu, jen aby se znovu svinul, kdykoli se přiblížil k vrcholu.

Reference

  1. ^ Dalibard, J .; Cohen-Tannoudji, C. (1989). „Laserové chlazení pod Dopplerovým limitem polarizačními přechody: jednoduché teoretické modely“. Journal of the Optical Society of America B. 6. doi:10.1364 / josab.6.002023.
  2. ^ Lett, Paul D .; Watts, Richard N .; Westbrook, Christoph I .; Phillips, William D .; Gould, Phillip L .; Metcalf, Harold J. (1988). „Pozorování atomů laserem chlazených pod Dopplerovou mezí“. Phys. Rev. Lett. 61: 169–172. doi:10.1103 / PhysRevLett.61.169.