Simulasi ini menyajikan, dalam bentuk yang sangat disederhanakan, cara kerja perangkap magneto-optik untuk menjebak dan mendinginkan atom hingga suhu beberapa milikelvin. Model ini didasarkan pada suatu ensemble gas non-interaksi yang mengalami gaya dari enam berkas cahaya, dengan tiga di antaranya merupakan pasangan berlawanan arah (counter-propagating). Simulasi dilakukan dalam tiga dimensi, tetapi hanya proyeksi posisi dan kecepatan pada bidang $xz$ yang ditampilkan.

Tombol:

• Memulai ulang simulasi.
• Mengonfigurasi parameter perangkap lainnya: detuning laser, intensitas medan magnet, jumlah atom, dan kecepatan paling mungkin (yang mengatur suhu awal sampel), serta massa atom.
• Laser: Menyalakan dan mematikan berkas cahaya.
• Medan magnet: Menyalakan dan mematikan medan magnet yang dihasilkan oleh sepasang kumparan Helmholtz.

Gaya dalam arah $j$ yang bekerja pada atom akibat pasangan berkas dalam arah tersebut diberikan oleh

$ F_j = F_j^+ + F_j^- , $

di mana

$ F_j^\pm = \pm \hbar k \frac{\gamma_{22}}{2} \frac{ I/I_0 }{ 1 + I/I_0 + 4(\delta \mp k v_j \mp \beta_j r_j)^2/\gamma_{22}^2 } . $

Di sini, $\gamma_{22}$ adalah laju peluruhan spontan atom dari keadaan $|2\rangle$ ke keadaan $|1\rangle$, $k$ adalah bilangan gelombang, $I$ adalah intensitas berkas laser, $I_0$ adalah intensitas saturasi transisi $|1\rangle \to |2\rangle$, $\delta$ adalah detuning laser relatif terhadap resonansi transisi, dan $v_j$ adalah komponen kecepatan atom. Parameter $\beta_j$ didefinisikan sebagai

$ \beta_j = \frac{g\mu_B}{\hbar} \frac{\partial B_j}{\partial j}. $

Dalam persamaan ini, $g$ adalah faktor giromagnetik, $\mu_B$ adalah magneton Bohr, dan $B_j$ adalah komponen $j$ dari medan magnet yang dihasilkan oleh sepasang kumparan Helmholtz.

Dinamika atom didasarkan pada hukum kedua Newton. Untuk mensimulasikan fluktuasi acak pada kecepatan atom akibat emisi spontan, ditambahkan suatu variabel acak $\varepsilon = 0{,}5\ \mathrm{m/s}$:

$ v(t) \rightarrow v(t) + \varepsilon . $

Baca selengkapnya:

Tanggal Pembuatan ↓ Urutan Alfabet ↑