冷原子研究。 從字面就不難看出,這是指在超低溫的條件下研究原子的工作。 高中化學沒有掛科的同學應該知道。 原子的溫度,最直接的反映是原子的速度。 也就是二者呈現正相關。 常溫下。 原子運動速度是很快的,跟亞索似的滑來滑去,問號根本跟不上它們。 而要研究原子的物理性質,需要一個穩定的不會亂跑的單原子或者原子集團。 所以呢。 在研究原子的時候,就需要把原子冷卻下來,也就是把它們給“凍住,o 通常情況下,研究需要原子的溫度在uk附近。 但是由於成本問題,很多時候並不需要整個實驗裝置都處於uk的溫度下。 所以正常的做冷原子的課題組,都會使用鐳射來冷卻原子。 也就是冷卻很小的一塊區域。 後世一些日料店也喜歡整這種活,不過他們不是冷卻而是加熱——把一塊鮮牛肉的中間部位烤熟,其他部位都是生的,美其名曰炙心牛肉刺身。 這種吃法徐雲倒是沒多大偏見,但一片要五十多塊錢就很有挑戰人智商的底線了....... 話題再回歸原處。 目前冷卻鐳射的原理大多都是多普勒冷卻,原理較為複雜,此處就不多贅述了。 總之這玩意兒能把原子的溫度降到很低很低。 但降溫的最終結果只是給原子減速,原子雖然慢了下來,但它們依舊無序的散落在冷卻區域的各處。 就像你圈定了很長一條的高速公路,讓其中的車子都失去了動力停在原處,但想要研究這些車子,還需要把它們給聚集到一起才行。 所以這時候呢,就要上另一個技術手段了。 那就是磁-光囚禁阱。 磁-光囚禁阱簡稱磁光阱,代號mot。 在《自然》雜誌2019年評選出的百大微觀實驗中,磁光阱位列第58位,是一個非常非常精妙的實驗設計。 它利用了磁場和光場,慢慢的將微粒變得可控可聚集起來。 mot具體的方法是在z方向上安裝一對反亥姆霍茲線圈,則在xy平面上是沿徑向分佈的磁場。 正中心磁場為0,在磁場不為0的地方,會產生塞曼分裂。 塞滿分裂的能級為ae=gubbz/h,而能級劈裂的大小與磁場大小有關,磁場大小與空間位置有關。 所以在存在mot的情況下,二能級原子會受到一個ft的力。 此時施加兩束對射的圓偏振光,當磁場正向時,相較於o+的光,o-的光失諧小,更接近與原子共振。 因此原子會沿著o-的光傳播方向移動到磁場接近0的位置。 磁場負向的地方則相反,最終還是會將原子推向磁場接近於0的地方。 最終。 原子就會被囚禁在磁場為0的點上。 這個原理非常簡單,也非常好理解。 mot可以聚集很多的原子,一次大約可以聚集千萬以上的量級,同時原子密度也會比較大,大概在10^93左右。 就相當於有一輛剷車,把停在高速路上的所有汽車都“推,到了一起。 當然了。 傳統mot的實驗物件是原子,實驗的時候加入的都是原子氣體——沒錯,都是氣體。(氣態金屬原子這概念不知道現在的課本上講過沒有,印象中應該是有的) 而與原子不同,徐雲他們此次需要考慮的是孤點粒子。 二者無論是在體積還是難度上都無法同一而論,只是孤點粒子同樣為電中性,所以孤點粒子是極少數可以用mot原理進行凝聚的微粒。 不過說一千道一(本章未完!) 這章其實揭示了一個真相 上 萬,這終究只是理論上的可行性。 能不能成功將孤點粒子基態化,還需要看最終的實操環節。 “陸教授。” 操作檯邊,徐雲正在和陸朝陽介紹著自己的實驗思路: “我的想法是這樣的,首先,我們在束流通道的內部利用倏逝波構造出一個不均勻光強的光場。” “接著呢,再根據光場分佈,去鋪設相同趨勢的電場。” “如此一來,每個點倏逝波產生偶極力的不同,便會讓微粒不停的蹦 “每蹦躂一次,我們就略微降低囚禁電場,原子之間的靜電斥力就會讓帶電微粒散開,外側的粒子就會逃逸。 “而孤點粒子,則由於沒有靜質量也沒有帶電性的原因,將會永久性的儲存在通道內。” 徐雲的這個方案用人話...用通俗點的話來說,就相對於現實裡的抖簸箕。 鉛離子碰撞後的微粒,就相當於摻雜了泥土、種子、蟲子、雜草的混合物。 想要將它們分類,最好的辦法就是抖簸箕。 只要設計好合適的孔洞大小,最終總是能抖出來你需要的東西——無外乎具體的力度和孔洞直徑罷了。 當然了。 這種解釋只是為了方便理解,對於陸朝陽這種業內人士來說,需要考慮的遠遠不止抖動那麼簡單。小主,這個章節後面還有哦,請點選下一頁繼續閱讀,後面更精彩!