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Temperatura de retroceso

En física de la materia condensada y física atómica , la temperatura de retroceso es un límite inferior fundamental de temperatura alcanzable mediante algunos esquemas de enfriamiento por láser . Es la temperatura correspondiente a la energía cinética impartida a un átomo inicialmente en reposo por la emisión espontánea de un fotón . [1] La temperatura de retroceso es

dónde

En general, la temperatura de retroceso está por debajo del límite de enfriamiento Doppler para átomos y moléculas, por lo que técnicas de enfriamiento sub-Doppler como el enfriamiento de Sísifo [2] son ​​necesarias para alcanzarla. Por ejemplo, la temperatura de retroceso para las líneas D 2 de átomos alcalinos es típicamente del orden de 1 μK, en contraste con un límite de enfriamiento Doppler del orden de 100 μK. [3] Sin embargo, las transiciones de intercombinación de ancho de línea estrecha de átomos alcalinotérreos como el estroncio pueden tener límites Doppler que están por debajo de sus límites de retroceso, lo que permite el enfriamiento del láser en trampas magnetoópticas de línea estrecha hasta el límite de retroceso sin enfriamiento sub-Doppler. [4]

El enfriamiento más allá del límite de retroceso es posible utilizando esquemas específicos como el enfriamiento Raman . [5] Las temperaturas de subretroceso también pueden ocurrir en el régimen de Lamb Dicke , donde un átomo está tan fuertemente confinado que su movimiento (y por lo tanto su temperatura) no se modifica efectivamente por los fotones de retroceso. [6]

Referencias

  1. ^ Metcalf y van der Straten (1999). Enfriamiento y captura por láser . Nueva York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-98728-2.
  2. ^ Cohen-Tannoudji, C. (2004). Átomos en campos electromagnéticos (2ª ed.). Singapur: World Scientific. ISBN 978-9812560193.
  3. ^ Cohen-Tannoudji, Claude N. (1 de julio de 1998). "Conferencia Nobel: Manipulación de átomos con fotones". Reseñas de Física Moderna . 70 (3): 707–719. Código bibliográfico : 1998RvMP...70..707C. doi : 10.1103/RevModPhys.70.707 .
  4. ^ Stellmer, Simón (2013). "2.7.3 La ITV roja". Gases cuánticos degenerados de estroncio (PDF) (tesis doctoral). Universidad de Innsbruck . Consultado el 16 de febrero de 2024 .
  5. ^ Reichel, J.; Morice, O.; Tino, gerente general; Salomón, C. (1994). "Enfriamiento Raman subrecoil de átomos de cesio". Cartas de Eurofísica . 28 (7): 477. Código bibliográfico : 1994EL.....28..477R. doi :10.1209/0295-5075/28/7/004. S2CID  250765474.
  6. ^ Eschner, Jürgen (2003). "Enfriamiento por láser de iones atrapados". J. Optar. Soc. Soy. B . 20 (5): 1003–1015. Código Bib : 2003JOSAB..20.1003E. doi :10.1364/JOSAB.20.001003.