1747197
Phương pháp làm lạnh Doppler
https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=1747197
Title: Phương pháp làm lạnh Doppler
Phương pháp làm lạnh Doppler là một cơ chế được dùng để bẫy và làm lạnh nguyên tử hoặc ion. Phương pháp làm lạnh Doppler là một trong các phương pháp làm lạnh phổ biến bằng laser.
Phương pháp làm lạnh này đã được đưa ra bởi Theodor W. Hänsch và Arthur Leonard Schawlow ở Đại học Stanford năm 1975 và được thí nghiệm thành công bởi Steven Chu ở Phòng thí nghiệm AT&amp;T Bell vào năm 1985.
=Phương pháp=
Khi các nguyên tử hoặc ion đã được bẫy trong bẫy ion thì ta dùng các laser để chiếu photon theo nhiều chiều. Khi nguyên tử chuyển động ngược chiều với chiều chiếu photon, nguyên tử sẽ chuyển động chậm đi, vì thế nhiệt độ nguyên tử cũng giảm.
=Giải thích=
Khi chiếu chùm photon có bước sóng nhất định về phía một nguyên tử đang chuyển động ngược chiều, do hiệu ứng Doppler nguyên tử sẽ thấy photon có bước sóng dịch chuyển xanh. Nếu bước sóng này phù hợp, nguyên tử có thể hấp thụ photon và chuyển sang trạng thái kích thích trong một khoảng thời gian ngắn. Khi hấp thụ photon, nguyên tử nhận cả momen động lượng của photon đó nên sẽ chuyển động chậm lại, vì chiều chuyển động của photon và nguyên tử ngược chiều nhau.
Do trạng thái kích thích không bền, nguyên tử sẽ giải phóng photon theo một hướng bất kỳ, đồng thời chuyển về mức năng lượng thấp hơn. Nếu photon phát ra theo hướng photon ban đầu thì nguyên tử càng mất momen động lượng. Còn nếu photon phát ra theo hướng ngược lại thì momen động lượng của nguyên tử tăng. Nhưng thường thì photon sẽ được phát ra theo nhiều hướng khác nên momen động lượng của nguyên tử vẫn giảm.
Sự thay đổi tốc độ của nguyên tử khi hấp thụ photon có thể tính theo công thức :
do đó 
Nếu nguyên tử chuyển động cùng chiều với chiều chiếu photon, theo hiệu ứng Doppler, nguyên tử sẽ thấy photon bị dịch chuyển đỏ, lệch khỏi bước sóng thích hợp và nguyên tử sẽ không thể hấp thụ photon.