Techniklexikon

lasergekühlte atomare Springbrunnen

Atom- und Molekülphysik, spezielle Form einer optischen Melasse. Dabei wird durch Verwendung verschiedener Laserfrequenzen ein Ungleichgewicht des Strahlungsdrucks erreicht. Bei entsprechender Anordnung der gegeneinander verstimmten Laserstrahlen kann man eine Melasse erzeugen, die im ganzen eine Translationsbewegung ausführt. Man kann nun die Verstimmungen so verändern, dass die Atome eine bestimmte Zeit nach oben fliegen, umdrehen und wieder nach unten fliegen, ähnlich den Wassertropfen eines Springbrunnens. Im Umkehrpunkt der Atome hat man ein Ensemble von Atomen zur Verfügung, die annähernd in Ruhe sind. Diese Tatsache macht die Technik sehr interessant für Anwendungen in hochpräzisen Messungen. So sind z.B. Experimente zur Mikrowellenspektroskopie an Cs-Atomen durchgeführt worden, die zur Realisierung eines neuen Standards der SI-Einheit Zeit führen sollen.(Laserkühlung)

lasergekühlte atomare Springbrunnen: Kraft auf Atome (gestrichelt) durch Strahlungsdruck zweier kollinear gegenläufiger Laserstrahlen mit unterschiedlicher Rotverstimmung. Die durchgezogene Linie ist die Summe der beiden Kräfte. Der Nulldurchgang der Kraft auf die Atome liegt bei einer von null verschiedenen Geschwindigkeit, d.h. die Melasse führt eine Translationsbewegung aus.