激光作用下原子的力学效应研究

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在激光冷却与囚禁中,需要对作用在原子上的压力进行研究。一般说来,可从两能级原子出发,将多能级原子进行简化,来分析激光场与原子相互作用时原子的受力情况。 在本文中,我们从半经典理论出发,利用光学布洛赫方程,考察与激光驻波场相互作用的两能级原子上的受力情况。结果表明,当选择负失谐量时,原子将受到来自光场的阻滞力,在此阻滞力的作用下,原子的速度大大减小,温度降低,出现冷却效应。当光强比较弱时,作用在原子上的力为洛仑兹型。而当光强较强时,依赖于速度的零阶力在零速度附近方向发生了反转,出现了扭结现象。 随着场强的增大,力的高阶谐波项随着场强的增大而增大,而且偶次高阶项的作用与零阶项的作用相同,奇次项的作用与此相反。虽然在高强度时力的奇、偶高阶项的整体作用往往大部分相互抵消,但这与弱场强时高阶谐波项的作用可以忽略相比存在很大的差异。
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