horizon.png
Michaela Krafčíková
Jún 2013
LASEROVÉ CHLADENIE

horizon.png
LASEROVÉ CHLADENIE
•Atómové a molekulové vzorky sú ochladené takmer na 0 K. •Prebieha to prostredníctvom interakcie
jedného alebo viacerých laserových oblastí.
•Využitie - hlavne v kvantovej fyzike.
•Najbežnejšie: Dopplerovské chladenie.

horizon.png
DOPPLEROVSKÉ CHLADENIE


horizon.png
DOPPLEROVSKÉ CHLADENIE


horizon.png
DOPPLEROVSKÉ CHLADENIE
•Atóm sa pohybuje vhodnou rýchlosťou proti svetelnému lúču a môže absorbovať fotóny vďaka
Dopplerovmu javu. •Atóm je pri pohybe proti prúdu fotónov brzdený = optický sirup

horizon.png
MAGNETICKO-OPTICKÁ PASŤ
•Tri dvojice lúčov lasera sú nasmerované do jedného miesta.
•Laserovo žiarenie vytvára pomocou chladiacich mechanizmov pascu.
•Nehomogénne magnetické pole s intenzitou klesajúcou smerom do stredu pasce.
•Magnetické pole interaguje s magnetickým momentom hybnosti
•
•

horizon.png
ATÓMOVÁ PASCA


horizon.png
SISYFOVSKÉ CHLADENIE
•Je to chladenie gradientom polarizácie.
•Štiepenie základnej hladiny atómu, ktorý sa nachádza v laserovom lúči.
•Dve rovinné vlny postupujúce proti sebe = stojatá vlna.
•Vznikajú uzly a kmitne.
•

horizon.png
SISYFOVSKÉ CHLADENIE
•Lúče majú rôznu polarizáciu = priestorovo premenná polarizácia, v dôsledku toho sa rôzne štiepi
základná hladina na podhladiny. •Pri pohybe do „kopca“ atóm spomaľuje, na vrchole absorbuje fotón.
•Po spätnom vyžiarení prejde
 do stavu s nižšou energiou.
•
•

horizon.png
SISYFOVSKÉ CHLADENIE
•OBMEDZENIA:
•Atóm sa nemôže zastaviť viac , než čo odpovedá jednotlivým impulzom pri absorpcii a emisii.
•Má chaotický pohyb = nenulovú teplotu.

horizon.png
TEMNÝ STAV
•Zabránenie ochladenému atómu naďalej absorbovať a emitovať fotóny.
•Tento stav je možný vďaka kvantovej interferencii.
•Atóm za vhodných podmienok môže spadnúť pri spontánnej emisii do temného stavu. •Čím viac bude
plyn a laser interagovať, tým viac atómov sa bude nachádzať v temnom stave.

horizon.png
NOBELOVÁ CENA ZA FYZIKU 1997
             Steven Chu
Claude Cohen - Tannoudji
William D. Phillips

horizon.png
    ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ