[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/bosse-laser-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/bosse-laser-wikipedia\/","headline":"Bosse laser – wikipedia","name":"Bosse laser – wikipedia","description":"Avec Refroidissement au laser sont utilis\u00e9s pour d\u00e9signer des processus qui refroidissent les gaz ou les rayons nucl\u00e9aires avec une","datePublished":"2023-01-15","dateModified":"2023-01-15","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/de\/thumb\/8\/8e\/Absorption_photon.png\/220px-Absorption_photon.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/de\/thumb\/8\/8e\/Absorption_photon.png\/220px-Absorption_photon.png","height":"131","width":"220"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/bosse-laser-wikipedia\/","wordCount":3530,"articleBody":"Avec Refroidissement au laser sont utilis\u00e9s pour d\u00e9signer des processus qui refroidissent les gaz ou les rayons nucl\u00e9aires avec une lumi\u00e8re laser. Il est exploit\u00e9 qu’une impulsion puisse \u00eatre transmise par la lumi\u00e8re. [d’abord] En 1997, le prix Nobel de physique a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cern\u00e9 \u00e0 Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji et William D. Phillips pour le d\u00e9veloppement du coin laser. La temp\u00e9rature d’un gaz est exprim\u00e9e dans le mouvement (d\u00e9sorganis\u00e9) des atomes, voir la th\u00e9orie cin\u00e9tique de l’invit\u00e9: plus la vitesse moyenne des atomes dans un gaz, plus elle est chaude. La vitesse des atomes peut \u00eatre r\u00e9duite par des bombardements habiles avec des quanta l\u00e9gers (photons). Si un photon frappe un atome, le photon peut \u00eatre absorb\u00e9 et un \u00e9lectron \u00e0 manches va dans un \u00e9tat vivant. Cela peut \u00abse d\u00e9sint\u00e9grer\u00bb (\u00e9mission spontan\u00e9e) apr\u00e8s un certain temps, un photon est lib\u00e9r\u00e9 dans une direction al\u00e9atoire (voir la fluorescence de r\u00e9sonance). En raison de la pr\u00e9servation de l’impulsion, l’atome re\u00e7oit un petit recul pour chaque absorption et \u00e9mission. Si vous irradiez maintenant les atomes avec un laser, chaque atome unique peut saupoudrer un tr\u00e8s grand nombre de photons les uns apr\u00e8s les autres. Le recul pendant l’absorption va toujours dans la m\u00eame direction et a donc un grand effet en moyenne \u00e0 travers de nombreux \u00e9crans de photons, tandis que le recul se produisant pendant l’\u00e9mission va toujours dans une direction diff\u00e9rente et annule avec le temps.L’utilisation de l’effet Doppler peut \u00eatre obtenue que les atomes qui sont irradi\u00e9s avec la lumi\u00e8re laser de toutes les directions absorbent principalement les photons du faisceau auquel ils se d\u00e9placent. La force r\u00e9sultante est oppos\u00e9e \u00e0 la direction du mouvement des atomes et la freine ainsi. La vitesse moyenne diminue avec le temps, le gaz devient plus froid. [2] Refroidir dans le syst\u00e8me \u00e0 double \u00e9tat [ Modifier | Modifier le texte source ]]  Processus possibles dans l’absorption et la r\u00e9r\u00e9mission des photons Vous utilisez une transition sp\u00e9cifique dans le spectre atomique (souvent une transition de structure hyper-fine), qui peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme un simple syst\u00e8me \u00e0 double \u00e9tat. Par rayonnement \u00e0 partir de photons r\u00e9sonnants (par exemple la lumi\u00e8re laser), la sortie ou l’\u00e9tat de base peut | g \u27e9 {displaystyle | grangle} (voir la notation BRA-Ket) dans le vivant | C’est \u27e9 {displayStyle | Erangle} Condition. L’\u00e9tat vivant | C’est \u27e9 {displayStyle | Erangle} Apr\u00e8s un court laps de temps, dans deux esp\u00e8ces possibles dans l’\u00e9tat de base | g \u27e9 {displaystyle | grangle} Retour: D’une part, des \u00e9missions stimul\u00e9es sont possibles, d’autre part, des \u00e9missions spontan\u00e9es. Dans les deux processus, un photon est r\u00e9\u00e9mur\u00e9 par l’atome excit\u00e9.  Puissance d\u00e9pendante de la vitesse lors du refroidissement au laser Dans le cas de l’\u00e9mission stimul\u00e9e, il n’y a pas de transfert d’impulsion nette vers l’atome, car un photon de la m\u00eame \u00e9nergie est rayonn\u00e9 vers le photon brillant. Cependant, l’atome tombe spontan\u00e9ment de l’\u00e9tat de stimulation | C’est \u27e9 {displayStyle | Erangle} Dans l’\u00e9tat de base | g \u27e9 {displaystyle | grangle} De retour, la direction de la r\u00e9\u00e9mission est al\u00e9atoire. \u00c9tant donn\u00e9 que les photons avaient une direction pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e dans le rayonnement, les atomes sont lentement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s \/ ralentis dans cette direction. Si vous rayonnez la lumi\u00e8re laser de tous les espaces de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e, vous pouvez freiner tous les atomes – peu importe dans quelle direction ils se d\u00e9placent. Pour ce faire, utilisez trois couples deux rayons laser oppos\u00e9s qui se tiennent verticalement les uns sur les autres. \u00c9tant donn\u00e9 que les atomes “chauds” se d\u00e9placent, la fr\u00e9quence de la lumi\u00e8re dans le syst\u00e8me de laboratoire ne les affecte pas, mais une fr\u00e9quence s’est d\u00e9plac\u00e9e en raison de l’effet Doppler. Vous devez donc rayonner la lumi\u00e8re sur la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance de la lumi\u00e8re de transition pour stimuler ce cycle d’absorption ou de r\u00e9\u00e9mylement. Avec un certain bouleversement de la lumi\u00e8re laser, vous choisissez des atomes \u00e0 une certaine vitesse. Cette s\u00e9lection n’est pas “tranchante” car l’atome a un profil d’absorption sous la forme d’une courbe de Lorentz et donc une certaine largeur de ligne. En cas de d\u00e9calage rouge dans la lumi\u00e8re brillante, le processus n’affecte que les atomes qui se d\u00e9placent vers le faisceau laser. Cependant, si vous utilisez deux rayons laser oppos\u00e9s \u00e0 rouge dans une dimension de pi\u00e8ce, il y a une force d\u00e9pendante de la vitesse qui pour Atomes avec dans \u2260 0 {displayStyle vneq 0} Travaux et freins (voir graphique \u00e0 droite). Autour des atomes par rapport aux trois dimensions de la pi\u00e8ce ( X , et , Avec {displaystyle x, y, z} ) Pour refroidir, vous utilisez six – par paires en face des rayons laser. Les couples se tiennent verticalement. Cette configuration du laser est comme m\u00e9lasse optique (Engl. m\u00e9lasse optique ) d\u00e9crit car il agit comme un liquide dur et ralentit ainsi les atomes. La limite de ce processus de refroidissement est donn\u00e9e par la temp\u00e9rature Doppler si appel\u00e9e et est g\u00e9n\u00e9ralement situ\u00e9e dans la zone d’environ 100 \u03bck [3] . La cause de cette limite inf\u00e9rieure est deux processus de chauffage qui apparaissent toujours lors du refroidissement. Le premier d\u00e9coule du mouvement des tremblements des atomes dus \u00e0 l’\u00e9mission spontan\u00e9e [4] . La seconde est caus\u00e9e par le tir de la lumi\u00e8re du laser incident. Pour les atomes de rubidium, la temp\u00e9rature Doppler est d’environ 140 \u03bcK. Ce processus permet aux atomes en question de refroidir, mais il ne peut pas les garder dans un endroit. En raison de la vitesse r\u00e9siduelle (limite Doppler), vous pouvez diffuser \u00e0 partir de la zone de refroidissement. C’est pourquoi vous d\u00e9veloppez la proc\u00e9dure pour le pi\u00e8ge magn\u00e9to-optique (MOT), dans lequel les atomes sont toujours captur\u00e9s dans un champ magn\u00e9tique et restent donc localement localis\u00e9s. Avec lui, vous pouvez \u00e9galement atteindre des temp\u00e9ratures plus profondes que la limite Doppler. \u00c0 l’aide de l’effet Zeeman, la transition atomique dans un champ magn\u00e9tique peut \u00eatre compens\u00e9e afin que le d\u00e9calage Doppler soit compens\u00e9. Le soi-disant Zeeman-Lower utilise ce m\u00e9canisme pour freiner un rayon d’atomes plus rapides. Vrais atomes et pompes [ Modifier | Modifier le texte source ]]  Hyper Fine Structure de la ligne D2 de 85 RB Pour le refroidissement, un syst\u00e8me de deux \u00e9tats est n\u00e9cessaire, de sorte qu’une transition est stimul\u00e9e par la stimulation avec des photons, qui ne peuvent se d\u00e9sint\u00e9grer que dans l’\u00e9tat initial. Ceci est toujours disponible dans le syst\u00e8me \u00e0 double \u00e9tat. Cependant, vous utilisez des syst\u00e8mes en laboratoire qui ne sont pas un syst\u00e8me \u00e0 double \u00e9tat parfait, et il y a donc toujours la chance que les atomes s’effondrent dans un \u00e9tat dans lequel ils ne r\u00e9sonnent plus \u00e0 la lumi\u00e8re brillante (\u00e9tat sombre, anglais. \u00e9tat sombre ) et ainsi perdu du cycle. Dans l’image \u00e0 droite, vous pouvez voir la travers\u00e9e Rubidium qui est utilis\u00e9e pour le refroidissement car elle est situ\u00e9e dans l’infrarouge \u00e0 proximit\u00e9 (environ 780 nm) et les lasers de cette longueur d’onde sont bien disponibles. L’\u00e9tat vivant de la travers\u00e9e de refroidissement (dessin\u00e9e en bleu) se d\u00e9sint\u00e9gre en 1 000 cycles dans les inf\u00e9rieurs 2 S 1\/2 -Condition F = 2 au lieu de F = 3 , \u00e0 partir duquel il doit \u00eatre ramen\u00e9 avec un laser \u00e0 pompe arri\u00e8re (souvent d\u00e9sinvolte “Repumper”). La d\u00e9sint\u00e9gration ne se produit pas directement parce que la transition F = 4 apr\u00e8s F = 2 interdit est ( F = 0, \u00b1 1 , voir la r\u00e8gle de s\u00e9lection), mais le laser stimule en raison de la largeur de ligne assez grande de la transition nucl\u00e9aire (env. dix MHz) \u00e9galement le 2 P 3\/2 , F = 3 \u00c9tat qui peut ensuite tomber dans l’\u00e9tat de base inf\u00e9rieur. Le laser de la pompe arri\u00e8re soul\u00e8ve les atomes de l’\u00e9tat de base inf\u00e9rieur 2 P 3\/2 , F = 3 \u00e0 (voir dessin), \u00e0 partir de laquelle vous pouvez ensuite revenir dans le cycle propos\u00e9 (mince d\u00e9composition en rouge-Drawn). Ceci est utilis\u00e9 pour comprimer les atomes plus que ce qui ne serait g\u00e9n\u00e9ralement possible dans un soi-disant moteur de spot fonc\u00e9. Il existe plusieurs fa\u00e7ons de refroidir un atome \u00e0 la temp\u00e9rature Doppler. Dans une m\u00e9lasse optique, un atome mobile est p\u00e9riodiquement pomp\u00e9 d’avant en arri\u00e8re entre diff\u00e9rents niveaux magn\u00e9tiques inf\u00e9rieurs dans une onde de d\u00e9crochage optique, par laquelle la cin\u00e9tique est convertie en \u00e9nergie potentielle. Ce refroidissement sisyphonique si appel\u00e9 est plus efficace \u00e0 petites vitesses que le refroidissement du Doppler et peut refroidir les atomes \u00e0 la limite de recul. Cette limite correspond \u00e0 l’\u00e9nergie qu’un atome de repos absorbe lorsqu’elle absorbe un photon. Les atomes peuvent \u00eatre refroidis sous la limite de recul en s’assurant que les atomes respiratoires ne changent plus la lumi\u00e8re laser. C’est z. B. r\u00e9alis\u00e9 par le fait que les atomes sont refroidis dans un \u00e9tat sombre d\u00e9pendant de la vitesse. Cette proc\u00e9dure est comme VSCPT par l’anglais Velocity s\u00e9lective Pi\u00e9nage de population coh\u00e9rente d\u00e9sign\u00e9. \u00c9tant donn\u00e9 que la temp\u00e9rature Doppler ne d\u00e9pend que de l’\u00e9volution spontan\u00e9e, c’est-\u00e0-dire de la dur\u00e9e de vie de l’\u00e9tat vivant, vous pouvez utiliser certains atomes, par ex. B. Dans le cas des m\u00e9taux terre-alkali, atteignent \u00e9galement des temp\u00e9ratures extr\u00eamement basses avec une deuxi\u00e8me \u00e9tape de refroidissement Doppler sur un transfert d’intercombination tr\u00e8s durable. Pour atteindre des temp\u00e9ratures encore plus profondes, dans lesquelles la d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence m\u00e9canique quantique du gaz atomique peut \u00eatre observ\u00e9e, la m\u00e9thode de refroidissement par \u00e9vaporation est utilis\u00e9e. Le refroidissement de la bande lat\u00e9rale est une m\u00e9thode de refroidissement au laser li\u00e9 au doppler cool, qui n’est g\u00e9n\u00e9ralement pas appliqu\u00e9 aux gaz atomiques, mais sur les ions individuels dans une chute ionique. Il est utilis\u00e9 que les particules ne peuvent pas se d\u00e9placer librement dans un tel cas, mais ne peuvent occuper que des \u00e9tats de vibration discrets. Dans ce cas, l’ion peut non seulement absorber la lumi\u00e8re sur sa fr\u00e9quence de r\u00e9sonance, mais aussi avec les fr\u00e9quences, la distance \u00e0 la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance qui correspond \u00e0 la distance d’\u00e9nergie des niveaux de vibration voisin. Ceux-ci sont appel\u00e9s une bande lat\u00e9rale bleue et rouge. Ces sangles lat\u00e9rales correspondent approximativement au d\u00e9calage Doppler dans le cas des atomes libres du coin laser.Dans le cas le plus simple, un ion est stimul\u00e9 sur la bande lat\u00e9rale rouge et son stimulus de vibration diminue d’un quant. L’\u00e9tat excit\u00e9 de l’ion se d\u00e9sint\u00e9gre ensuite spontan\u00e9ment, par lequel des transitions sur la fr\u00e9quence de r\u00e9sonance ou sur l’une des bandes lat\u00e9rales sont possibles. Ensuite, l’ion est de retour \u00e0 l’\u00e9tat de base, mais (avec une forte probabilit\u00e9), l’\u00e9nergie de vibration a perdu. Id\u00e9alement, ce cycle est r\u00e9p\u00e9t\u00e9 jusqu’\u00e0 ce que l’ion atteigne l’\u00e9tat de vibration le plus bas possible. Cela peut \u00eatre reconnu exp\u00e9rimentalement par le fait qu’aucune fluorescence ne se produit sur la bande lat\u00e9rale rouge.En pratique, les transitions optiques sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9es dans lesquelles l’\u00e9tat excit\u00e9 a une tr\u00e8s longue dur\u00e9e de vie. Il n’est donc pas possible d’attendre la d\u00e9croissance spontan\u00e9e de l’\u00e9tat excit\u00e9. Vous utilisez ensuite un ou plusieurs lasers de pompe arri\u00e8re, ce qui peut ramener l’ion \u00e0 l’\u00e9tat de base plus rapidement via un autre \u00e9tat interm\u00e9diaire. \u2191  Bases du refroidissement au laser. 23. juin 2020, consult\u00e9 le 19 janvier 2023 .   \u2191  Dieter Suter, G\u00f6tz Wichig: Forces l\u00e9g\u00e8res et refroidissement au laser. Dans: Conf\u00e9rence Exp\u00e9rimentale Physique III. Ici Dortmund, consult\u00e9 le 19 janvier 2023 .   \u2191  Harold J. Metcalf, Peter van der Straten: Refroidissement au laser et pi\u00e9geage , Springer Publisher, 1999, IBSBN 0-387-98728-2, pilule 58-59  \u2191  Bien s\u00fbr, l’\u00e9mission stimul\u00e9e conduit \u00e9galement \u00e0 un mouvement de tremblement, mais il ne cr\u00e9e pas de filet de freinage car les deux photons \u00e9mis pointent dans la m\u00eame direction que les photons absorb\u00e9s pr\u00e9c\u00e9demment. Par cons\u00e9quent, on peut supposer que seule des \u00e9missions spontan\u00e9es conduisent \u00e0 la limite de temp\u00e9rature.  "},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/all2fr\/wiki1\/bosse-laser-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Bosse laser – wikipedia"}}]}]