В.А. Ильин, В.В. Кудрявцев, Т.А. Ширина. Лазерное охлаждение атомов. Оптический пинцет

Тип статьи: научная

Страницы: 11-20.

Авторы:

Ильин Вадим Алексеевич

доктор физико-математических наук, профессор МПГУ, Москва.

E-mail: minjar@mail.ru

Кудрявцев Василий Владимирович

кандидат педагогических наук; ведущий редактор учебной литературы по физике Объединенной издательской группы «Дрофа – Вентана», Москва.

E-mail: kudV-V@yandex.ru

Ширина Татьяна Александровна

старший преподаватель, МАДИ (ГТУ), Москва.

E-mail: shirina_ta@mail.ru

Аннотация статьи

В статье обсуждаются методы лазерной спектроскопии — одного из динамично развивающихся направлений современной науки. Значительное внимание уделено уширению спектральных линий при спектроскопических исследованиях. Рассмотрены физические основы методов лазерного удержания охлажденных ионов и нейтральных атомов. Рассказано об истории изобретения оптического пинцета и исследованиях, проведенных с его помощью.

Приведенные материалы могут быть использованы при углубленном изучении раздела «Квантовая физика. Строение атома» в курсе физики старшей школы, при проведении проектной и учебно-исследовательской деятельности.

Ключевые слова:

эффект Доплера, лазерная спектроскопия, уширение спектральных линий, зеемановский замедлитель, магнитооптическая ловушка, сизифово охлаждение, оптический пинцет

ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:

Laser cooling and trapping of atoms. Optical tweezers

Article type: the scientific

Pages: 11-20

Authors:

Ilyin Vadim Alekseevich

DrSci (Physics and Mathematics), professor of Moscow State Pedagogical University, Moscow

E-mail: minjar@mail.ru

Kudryavstev Vasiliy Vladimirovich

PhD (Pedagogics), senior editor of educational literature for physics of Joint Publishing Group «Drofa – Ventana», Moscow

E-mail: kudV-V@yandex.ru

Shirina Tatyana Alexandrovna

senior lecturer, MADI (STU) Moscow

E-mail: shirina_ta@mail.ru

Annotation

The methods of laser spectroscopy as one of the dynamic trends of contemporary science are discussed in the first part of the article. Significant attention is paid to the broadening of spectral lines in spectroscopic research. The physical foundations of methods of laser cooling and trapping of ions and neutral atoms are considered. The history of invention of optical tweezers and research fulfilled with the help of this device are told.

The given materials can be applied in studying the section «Quantum physics. Atomic structure» in the senior course of physics, in the educational project and research activities

Keywords:

Doppler effect, laser spectroscopy, broadening of spectral lines, Zeeman slower, magneto-optical trap, Sisyphus cooling, optical tweezers

Литература

1.            Мухин К.Н., Суставов А.Ф., Тихонов В.Н. Российская физика Нобелевского уровня. – М.: Физматлит, 2006.

2.            Савельев И.В. Курс общей физики: учебное пособие для втузов. В 5 кн. Кн. 4. Волны. Оптика. – М.: ООО «Издательство Астрель», ООО «Издательство АСТ», 2001.

3.            Ларина О.В., Гитун Т.В. и др. Лауреаты Нобелевской премии. – М.: Дом Славянской книги, 2006.

4.            Кудрявцев В.В., Ильин В.А. Избранные вопросы истории радиофизики. Т. II. Современные достижения. – М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 2014.

5.            Филлипс У.Д., Меткалф Г.Дж. Охлаждение и локализация атомов // В мире науки. – 1987 – № 5. – С. 24-31.

6.            Демелт Х. Эксперименты с покоящейся изолированной субатомной частицей // УФН. – 1990. – Т. 160. – Вып. 12. – С. 129-139.

7.            Физик В.С. Летохов – жизнь в науке / Под ред. Е.А. Рябова, Т.Й. Кару, В.И. Балыкина. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012.

8.            Чу С. Управление нейтральными частицами // УФН. – 1999. – Т. 169. – № 3. – С. 274-291.

9.            Филлипс У.Д. Лазерное охлаждение и пленение нейтральных атомов // УФН. – 1999. – Т. 169. – № 3. – С. 305-321.

10.         Коэн-Таннуджи К. Управление атомами с помощью фотонов // УФН. – 1999. – Т. 169. – № 3. – С. 292-304.

11.         Пресс-релиз «Нобелевская премия по физике 2018 г.». [Электронный ресурс]. – URL: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2018/press-release/.

12.         Статья «Нобелевская премия по физике – 2018». [Электронный ресурс]. – URL: http://elementy.ru/novosti_nauki/433343/Nobelevskaya_premiya_po_fizike_2018.