Wärme bewegung messe Temperatur Experiment Atome tiefen Temperaturen

wie messe ich bei tiefen temperaturen was!

Von: , Frage gestellt am Mo, 14. Aug 2000

Hallo Physiker,

Mal ne Frage zu einem Experiment.
Ich glaube inzwischen ist es ja fast ein Standart-Experiment, das Laser-Kühlern von Atomen. Wie das geht ist mir klar,
Jetzt meine Frage, wie messe ich denn z.B. die Temperatur und die Anzahl der Atome oder was sonst noch so von Interesse ist in einem solchen Experiment. Wie kann ich denn Messungen bei solchen niederen Temperaturen durchführen, ohne die Atome grundlegend zu erwärmen oder zu verändern? Wird da etwa ein ganz gemeiner Quanteneffekt ausgenutzt, oder gibt’s da ne ganz einfache offensichtliche Lösung?

Danke für die Info

Markus

5 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 7 Stunden hilfreich

   Nicht den blassesten Schimmer...

   .... hab ich bzgl. deines Problems.
   Mich würde jedoch dieses Verfahren "Laser-Kühlern" interessieren. Wie funktioniert das, was bezweckt es?
   
   Vielen Dank für die Info
   
   Gruss Stefan
   

   • Antwort von nach 13 Stunden hilfreich

     Re: Nicht den blassesten Schimmer...

     Mich würde jedoch dieses Verfahren "Laser-Kühlern"
     interessieren. Wie funktioniert das, was bezweckt es?
     http://www.ils.uec.ac.jp/Eatomoptics.html
     http://homepages.strath.ac.uk/~acp96102/Research/Las...
     
     joachim
     

2. Antwort von nach 8 Stunden hilfreich

   Re: wie messe ich bei tiefen temperaturen was!

   das Laser-Kühlern von Atomen. Wie das geht ist mir klar,
   Hallo Markus,
   magnetisches Kühlen bei Tiefsttemperaturen ist mir ein Begriff. Aber was bitte ist 'Laser-Kühlen'?
   MfG.A.Berresheim
   

3. Antwort von nach 20 Stunden hilfreich

   Re: wie messe ich bei tiefen temperaturen was!

   Soweit ich weis funktioniert das so:
   6 Laser sind so angeordnet, das von jeder Seite in die Probe eingestrahlt wird. Die Wellenlänge der Laser ist etwas länger als die von einem Energieniveau der Atome benötigte Wellenlänge für eine Absorption einen Photons. Bewegt sich nun das Atom in Richtung eines Lasers sieht es durch den Doppler Effekt die Wellenlänger kürzer und kann nun ein Photon absorbierten. Dadurch bekommt das Atome einen Impuls in die entgegengesetzte Richtung, und wird dadurch abgekühlt.
   
   So hab ich das auf jede fall verstanden. Ha b allerdings noch nie selbst etwas damit zu tun gehabt, deshalb entschuldige ich mich, wenn meine Beschreibung zu naive ist.
   
   Grüsse
   Markus
   

4. Antwort von nach 8 Tagen hilfreich

   Vermutung

   Da mit dieser Methode ein paar Atome auf Temperaturen
   von weit unter 1K, also fast 0K gebracht werden können,
   hat man sicher Probleme mit konventionellen Messmethoden.
   Aber die absorbierte Energie muss ja wieder abgegeben werden.
   Ich vermute, man benutzt die dabei entstehende Fluoreszenz
   als Messgrösse. Es ist mit der heutigen Technik kein
   Problem, einzelne Photonen zu detektieren.
   Über die Dopplerverbreiterung des Fluoreszenzspektrums
   kann man Aussagen über die verbleibende Bewegungsenergie
   machen, die Temperatur ergibt sich dann thermodynamisch
   aus der Energie nach E=1/2 kT pro Freiheitsgrad.
   Als Experimentator sehe ich aber das Problem, die
   sehr intensive Laserstrahlung von der schwachen Fluoreszenz
   zu trennen, da sie ja zwangsläufig spektral eng benachbart sind.
   Aber vielleicht haben die Kollegen das ja gut im Griff.
   Wie gesagt, eine Vermutung.
   Frank
   

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