سرمایش دوپلر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

سرمایش دوپلر روشی برای به دام اندازی یا سرد کردن اتمها است.در اینجا واژه ی دوپلر اشاره به نقش اساسی اثر دوپلر در این روش سرمایش دارد.در میان روش های سرمایش به کمک لیزر ، این روش از پرکاربردترین هاست.به همین دلیل گاهی اوقات واژهٔ سرمایش لیزری هم معنا با سرمایش دوپلر استفاده می‌شود، در حالی که سرمایش لیزری علاوه بر سرمایش دوپلر شامل روش‌های دیگری نیز هست.

تاریخچه[ویرایش]

روش سرمایش دوپلر در سال ۱۹۷۵ به طور هم زمان توسط دو گروه، یکی شامل دیوید واینلند و هانس جرج دهملت و دیگری متشکل از تئودور هانش و آرتور لئونارد شالو مطرح شد. استیون چو، کلود کوهن تانوژی و ویلیام دانیل فیلیپ جایزهٔ نوبل سال ۱۹۹۷ را به خاطر پژوهش هایشان در زمینهٔ به دام اندازی اتم و سرمایش لیزری دریافت کردند.

توضیح کارکرد[ویرایش]

در روش سرمایش دوپلر از نوری که فرکانس آن کمی کمتر از فرکانس لازم برای یک گذار الکترونی در اتم است استفاده می شود.به دلیل اینکه نور فرکانسی کمی کمتر از فرکانس گذار دارد،اتم ها در صورت حرکت به سوی چشمه نور ،به دلیل اثر دوپلر، تعداد بیشتری فوتون جذب می کنند.به همین دلیل ،اگر از دو جهت مخالف به اتم نور تابانده شود اتم ها همیشه از باریکه لیزری که در جهت مخالف حرکت آن ها اشاره دارد فوتون بیشتری جذب می کنند.در هر جذب ، اتم مقداری تکانه برابر با تکانه ی فوتون جذب شده از دست می دهد.حال اگر اتم که در حالت برانگیخته است ، به صورت خود به خود یک فوتون گسیل کند،با همان مقدار تکانه و در جهتی تصادفی پس زده می شود.نتیجه این جذب و گسیل ، کاهش سرعت اتم خواهد بود،البته اگر سرعت اولیه آن از سرعت حاصل از پس زده شدن بعد از پراکنده کردن فوتون کمتر نبوده باشد.اگر این فرآیند جذب و گسیل بارها تکرار شود ،سرعت میانگین و در نتیجه انرژی جنبشی اتم کاهش خواهد یافت. این ، همان سرد شدن اتم ها است ، چرا که دمای مجموعه ای از ذرات ، معیاری از انرژی جنبشی ذرات آن مجموعه است.

حد سرمایش دوپلر کمترین دمای قابل دستیابی با این روش است.روش های دیگری وجود دارند که می توان به کمک آن ها به دماهای بسیار پایین تر از حد سرمایش دوپلر دست یافت.

کاربردها[ویرایش]

منابع[ویرایش]