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磁光陷阱
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在原子、分子和光學物理學中,磁光陷阱(英文: Magneto-optical trap, MOT)是一種利用雷射冷卻和空間變化磁場來創建陷阱,用以捕捉中性原子的裝置。 磁光陷阱能達到的的溫度取決於原子種類,最低可以低至幾微克耳文。然而,某些原子(例如鋰-7)的超精細結構無法被解析,所以磁光陷阱無法將其溫度降低至都卜勒冷卻極限。
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磁光陷阱由四極子式分佈的弱磁場,以及六束圓偏振、紅失諧(英语:Laser detuning)、且相互交叉的光學糖蜜(英语:Optical molasses)光束所構成。當原子遠離陷阱中心的磁場零(兩線圈之間)時,其能階之間的躍遷頻率會因塞曼位移隨空間的改變,從而逐漸與六道光束的頻率達到共振,並產生散射力,將原子推回到陷阱的中心。這就是磁光陷阱捕獲原子的原理。另外,此一散射力來自於原子移動時,接收了迎面而來的光子所攜帶的反向動量。因此在經過吸收光子、再藉自發輻射釋放出光子的多次循環後,平均而言,原子會逐漸被減速(或者說被「冷卻」)。如此一來,磁光陷阱就能將秒速數百公尺的原子,冷卻至僅剩秒速數十公分 (同樣地,實際速度取決於原子種類)。