反衝溫度

在凝聚態物理和原子物理學中，反衝溫度（英文: Recoil temperature）是一些雷射冷卻技術所能達到的基本溫度下限。此溫度的量值相當於一個靜止原子在進行自發輻射，釋放出一顆光子後所獲得的動能^[1]。反衝溫度可由下式得出:

${\displaystyle T_{\text{recoil}}={\frac {\hbar ^{2}k^{2}}{mk_{\text{B}}}}={\frac {p^{2}}{mk_{\text{B}}}},}$

其中

• k 是光的波向量的大小,
• m 是原子的質量
• k_B 是波茲曼常數
• ${\displaystyle \hbar }$ 是普朗克常數
• ${\displaystyle p=\hbar k}$ 是光子的動量

一般而言，反衝溫度低於原子、分子的都卜勒冷卻極限，因此必須仰賴「薛西弗斯冷卻（英語：Sisyphus cooling）」^[2]等亞都卜勒冷卻（英語：Sub-Doppler cooling）技術才能達到此溫度。舉例來說，鹼金族金屬D₂ 譜線的反衝溫度約為1 μK，而其都卜勒冷卻極限則約為100 μK^[3]。然而有些鹼土族金屬具有窄線寬的譜線，例如鍶，其都卜勒極限低於反衝極限，因此無須使用亞都卜勒冷卻技術，也能在磁光陷阱中達到反衝極限^[4]。

參見：都卜勒冷卻、拉曼冷卻和梅斯堡效應