Uppgiftsbanken

Laserkylning av natriumatomer

Lycka till!

A Fysik 2 Atomfysik

Fråga:

Nobelpriset i fysik 1997 tilldelades Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji och William D. Phillips för deras arbete med laserkylning, en metod för att bromsa atomer genom att absorbera fotoner. I detta problem undersöker vi hur absorption av fotoner från en laserstråle påverkar natriumatomer och deras rörelse.

En stråle med natriumatomer färdas med hastigheten \( 1.0 \,\text{km/s} \) och möter en laserstråle med fotoner av våglängden \( 589 \,\text{nm} \) som rör sig i motsatt riktning. När en natriumatom absorberar en foton minskar dess hastighet. Under gynnsamma förhållanden kan en retardation på \( 10^6 \,\text{m/s}^2 \) uppnås.

Frågor:

  1. Hur lång blir stoppsträckan för natriumatomen?
  2. Hur stor blir hastighetsminskningen för en natriumatom på grund av absorption av en foton?
  3. Hur många sådana kollisioner måste ske per sekund om retardationen skall bli \( 10^6 \,\text{m/s}^2 \)?

Figure for Laserkylning av natriumatomer
Behöver du fräscha upp minnet? Läs teorin om impuls här.
Ledtråd
Rätt svar
Lösningsförslag

Träna på fler uppgifter inom Atomfysik

Fysik 2 - Atomfysik

Testa dina kunskaper i med våra övningsuppgifter från Fysik 2. Behöver du lösningsförslag? Prova Uppgiftslösaren.

Betyg: