<р> Это моделирование в очень упрощенном виде представляет работу магнитооптической ловушки для захвата и охлаждения атомов до температуры в несколько милликельвинов. Модель основана на ансамбле невзаимодействующих газов, на которые действуют силы шести световых лучей, три из которых являются встречными парами. Моделирование выполнено в трех измерениях, но показаны только проекции положений и скоростей на плоскость $xz$.

<р> Кнопки:

<ул> <ли> Перезапускает симуляцию. <ли> Настраивает другие параметры ловушки: расстройку лазера, интенсивность магнитного поля, количество атомов, наиболее вероятную скорость. (которая регулирует начальную температуру образца) и массу атомов. <ли> Лазеры: включает и выключает световые лучи. <ли> Магнитное поле: включает и выключает магнитное поле, создаваемое парой катушек Гельмгольца.

<р> Сила в направлении $j$, действующая на атомы из-за пары лучей в этом направлении, определяется выражением

$$ F_j = F_j^+ + F_j^-, $$ <р> где

$$ F_j^\pm = \pm \hslash k \dfrac{\gamma_{22}}{2} \times $$ $$ \times \dfrac{ I/I_0 }{ 1 + I/I_0 + 4(\delta \mp kv_j \mp \beta_j r_j)^2/\gamma_{22}^2 }. $$ <р> $\gamma_{22}$ — скорость спонтанного распада атомов из состояния |2⟩ в состояние |1⟩, $k$ — волновое число, $I$ — интенсивность лазерного луча, $I_0$ – интенсивность насыщения перехода |1⟩ - |2⟩, $\delta$ — отстройка лазера от резонанса перехода, $v$ — скорость атома, а $\beta_j$ определяется формулой

$$ \beta_j = \dfrac{g\mu_B}{\hslash} \dfrac{\partial B_j}{\partial j}. $$ <р> $g$ — гиромагнитный фактор, $\mu_B$ — магнетон Бора и $B_j$ — $j$-компонента. магнитного поля, создаваемого парой катушек Гельмгольца.

<р> Динамика атомов основана на втором законе Ньютона и случайной величине $\epsilon = 0,5$. м/с было добавлено для моделирования случайных колебаний скорости атомов из-за спонтанных выбросов:

$$ v(t) \rightarrow v(t) + \epsilon. $$ <р> Читать далее: