Трое физиков из Университетского колледжа Лондонапродемонстрировали оригинальный способ ускорения нейтральных атомов и ...

Трое физиков из Университетского колледжа Лондонапродемонстрировали оригинальный способ ускорения нейтральных атомов и молекул, позволяющий разогнать их до нескольких сотен метров в секунду.

В начале поставленного британцами опыта атомы находились в обычнойоптической решётке. Последняя, напомним, позволяет захватывать и удерживать нейтральные частицы в периодическом потенциале, который создаётся в результате интерференции встречных лазерных пучков. При включении лазеров частицы под действием оптического поля приобретают электрический дипольный момент и занимают свои места в минимумах потенциала.

Важными параметрами оптической решётки считаются её периодичность и глубина потенциальных ям. Первая величина определяется длиной волны излучения и величиной угла встречи пучков, а вторая — мощностью лазеров.

Схема опытов. Чтобы упростить наблюдение за ускоренными атомами, их ионизировали с помощью отдельного лазера. (Иллюстрация Peter Barker / UCL.)

Методика управления скоростью атомов, предложенная авторами, построена на том, что оптическая решётка при ненулевой разности частот двух лазерных полей начинает двигаться со скоростью, пропорциональной этой разности. Задав необходимый сдвиг частот, физики в одном из экспериментов всего за 70 нс разогнали атомы аргона до 191 м/с. Разброс скоростей при этом оказался небольшим и доходил лишь до 6–11 м/с.

По словам учёных, испытанный ими несложный и универсальный способ контроля скорости нейтральных частиц подойдёт и для молекул. Поскольку продолжительность ускорения невелика, он также позволяет работать с короткоживущими атомами.

Полный отчёт об экспериментах с атомами аргона опубликован в журналеNature Photonics.

Подготовлено по материалам Ars Technica.

Источник