Ученые научили лазеры сжимать и растягивать атомарные облака

Ученые научили лазеры сжимать и растягивать атомарные облака. Они научились влиять на атомы с помощью лазерного луча и изменять их форму. Результатами научных изысканий они поделились в профильном издании Physical Review Letters.

Лазеры уже давно используют для воздействия на отдельные атомы и на целые группы неделимых частиц. Самый простой пример воздействия – столкновение атома с фотоном. При этом атом посредством отдачи ускоряется и движется в направлении излучения. Пример более тонкого воздействия на атомы – оптический пинцет.

Здесь атом взаимодействует с электрическим полем оптической волны, в результате чего микрочастица "скатывается" в месте минимума их потенциальной энергии и максимальной интенсивности лазера. Новый метод, по словам ученых, позволит преломлять и фокусировать излучение в атомарном облаке как в линзах. В этом случае по закону сохранения импульса лазеры будут "давить" на облако, заставляя его увеличиваться в поперечине. Эксперименты подтвердили правоту исследователей.

Ученые провели опыты с атомами рубидия-87, принявшими форму сферического облака. Миллион атомов поймали в "ловушку" и воздействовали на них посредством лазерного излучения. Длина лазерного импульса составила 780 нанометров – это означало, что луч был красного цвета.

Долгота воздействия составила всего 0,5 миллисекунды, а мощность достигла 8 Вт на квадратный сантиметр. Оказалось, что облако атомов, расширяясь поперек, в это же время сжималось в длину. Гипотетические ожидания экспертов были аналогичными. Эксперимент также оказался удачным и при иных показателях атомарной температуры и при отсутствии конденсации Бозе.