نام پژوهشگر: علیرضا بیژن زاده

سرمایش لیزری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1378
  علیرضا بیژن زاده   عبدالناصر ذاکری

سرمایش لیزری (laser cooling) روش است که توسط نور لیزر میتوان حرکت اتمها را کند کرد و دمای آنها را تا حد میکروکلوین پایین آورد. در این دما سرعت اتمها بسیار کند شده و میتوان تک تک اتمها را با دقت زیادی مطالعه کرد و ساختار داخلی آنها را مشخص کرد. از کاربردهای سرمایش لیزری میتوان، طراحی ساعتهای اتمی دقیقتر، تداخل سنجهای اتمی، جدا کردن ایزوتوپها، کشف ماده چگال بوز-انیشتین در گازهای اتمی و ساخت لیزرهای اتمی را نام برد. از آنجایی که سرمایش لیزری از دو مرحله بدام انداختن اتمها در تله سرد کردن آنها تشکیل شده است . با در نظر گرفتن یک سیستم اتمی دوترازی، پایداری دو نوع تله (تله موج ایستا و تله موج گوسی) (standing wave trap and gaussian wave trap) برای اتمهای فلزات قلیایی (alkali metals) را بدست آورده و مشخص می کنیم که تله موج ایستا برای اتمهای سزیم پایدارترین تله (با زمان مانده گاری 61s) میباشد البته در تله پرتو گوسی پایداری تله برای اتمهای سزیم (با زمان مانده گاری 30s) با پایداری تله موج ایستا قابل مقایسه می باشد. ولی شدت پرتو گوسی (103) برابر کمتر از پرتو موج ایستا می باشد که از لحاظ عملی تله پرتو گوسی برای اتمهای سزیم مناسبترین تله میباشد، و میتواند برای دست یافتن به دماهای بسیار پایین مورد استفاده قرار گیرد. در ضمن پایین ترین حد دمایی در سرمایش لیزری را برای فلزات قلیایی بدست آورده و نتایجی که از تئوری سیستم اتمی دوترازه بدست آمده را با نتایج تجربی مقایسه کرده و نقایص این تئوری را بیان می کنیم. در این روش پایین ترین حد دمایی را حد پس زنی (recoil limit) اتم قرار داده که برای اتمهای سزیم حدود (0/2 k) بدست می آوریم که با نتایج تجربی تقریبا توافق دارد. در آخر تغییرات چگالی اتمهای بدام افتاده را از طریق محاسبه بدست آورده و با نتایج تجربی مقایسه می کنیم. و با رسم منحنی آن ملاحظه می شود که در زمانهای کوچک این نتایج کاملا با هم توافق دارند.