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- Eine magneto-optische Falle (englisch magneto-optical trap, MOT) ist ein Hilfsmittel der Atomphysik, welches zur Kühlung und Speicherung von neutralen Atomen benutzt wird. Kühlung bedeutet hier Abbremsen der Atome, da sich die Temperatur eines einzelnen Atoms durch seine kinetische Energie, also seine Geschwindigkeit ausdrückt. Konkret bedeutet das: Befindet sich eine große Anzahl von Teilchen (Atome, Moleküle etc.) im thermischen Gleichgewicht, so kann die mittlere kinetische Energie eines Teilchens durch eine Temperatur ausgedrückt werden. Im Gegensatz zur Speicherung von geladenen Teilchen (Ionen), die durch elektrische und magnetische Felder in einer Paul- oder Penning-Falle gefangen werden können, benötigt man für neutrale Atome die optische Kraft, da diese ladungsunabhängig ist. Eine MOT besteht aus sechs paarweise gegenläufigen Laserstrahlen, die die Laserkühlung vornehmen. Zusätzlich benötigt man ein Magnetfeld, um die gekühlten Atome am Platz zu halten. Dabei bewirkt das Magnetfeld eine Zeeman-Aufspaltung der Atomniveaus, die in Verbindung mit den Laserstrahlen zu einer ortsabhängigen Kraft führt. Die magneto-optische Falle stand am Anfang der experimentellen Forschung zur Bose-Einstein-Kondensation und wird in vielen Experimenten zur Untersuchung von kalten Atomen benutzt. (de)
- Una trampa magneto-óptica (o MOT), es un dispositivo que utiliza la técnica de enfriamiento láser y un campo magnético que varía en el espacio para crear una trampa que mantenga muestras de átomos neutros a temperaturas bajas. Las temperaturas alcanzadas en una MOT tienen temperaturas del orden de unos cuántos microkelvin, dependiendo de la especie atómica. Este valor de temperatura es dos o tres veces menor que el límite de retroceso del fotón (del inglés Photon recoil limit). Sin embargo, para átomos cuya estructura hiperfina no puede ser resuelta, tal como el , la temperatura alcanzada en una MOT será más alta que el límite del enfriamiento Doppler. Una MOT se forma en la intersección de un campo magnético cuadrupolar débil, dependiente en el espacio, y seis haces láser con polarización circular desafinados (detuned) al rojo. A medida que los átomos se alejan del cero de campo magnético en el centro de la trampa (a mitad de camino entre las bobinas que producen el campo), el cambio en la energía de los átomos debido al efecto Zeeman hace que las transiciones atómicas estén de nuevo en resonancia, dando lugar a una fuerza dispersiva que empuja a los átomos de vuelta al centro de la trampa. Así, una MOT atrapa los átomos, puesto que dicha fuerza surge de la dispersión de los fotones individuales, dando así pequeños "golpes" de momentum en la dirección opuesta al movimiento de los átomos. Adicionalmente, el proceso ralentiza los átomos, a través de un gran número de ciclos de absorción y de emisión espontánea. De esta manera, una MOT puede atrapar y enfriar átomos con velocidades iniciales de cientos de metros por segundo, y hacer que tengan velocidades del orden de decenas de centímetros por segundo (de nuevo, dependiendo de la especie atómica utilizada en el enfriamiento). Aunque las partículas cargadas pueden ser atrapadas usando una trampa de Penning o una trampa de Paul usando una combinación de campos eléctricos y magnéticos, dichas trampas no funcionan para átomos neutros. (es)
- A magneto-optical trap (MOT) is an apparatus which uses laser cooling and a spatially-varying magnetic field to create a trap which can produce samples of cold, trapped, neutral atoms. Temperatures achieved in a MOT can be as low as several microkelvin, depending on the atomic species, which is two or three times below the photon recoil limit. However, for atoms with an unresolved hyperfine structure, such as , the temperature achieved in a MOT will be higher than the Doppler cooling limit. A MOT is formed from the intersection of a weak quadrupolar spatially-varying magnetic field and six circularly-polarized red-detuned optical molasses beams. As atoms travel away from the field zero at the center of the trap (halfway between the coils), the spatially-varying Zeeman shift brings an atomic transition into resonance which gives rise to a scattering force that pushes the atoms back towards the center of the trap. This is why a MOT traps atoms, and because this force arises from photon scattering in which atoms receive momentum "kicks" in the direction opposite their motion, it also slows the atoms (i.e. cools them), on average, over repeated absorption and spontaneous emission cycles. In this way, a MOT is able to trap and cool atoms with initial velocities of hundreds of meters per second down to tens of centimeters per second (again, depending upon the atomic species). Although charged particles can be trapped using a Penning trap or a Paul trap using a combination of electric and magnetic fields, those traps are ineffective for neutral atoms. (en)
- Un piège magnéto-optique (ou "MOT", de l'anglais magneto-optical trap) est un dispositif qui utilise à la fois le Refroidissement d'atomes par laser et le piégeage magnétique afin de produire des échantillons d'atomes neutres « froids », à des températures pouvant aller jusqu'à quelques microkelvins, à deux ou trois fois la limite de recul du refroidissement Doppler (cf. article principal). En combinant la faible impulsion d'un photon individuel avec un grand nombre de cycles absorption - émission spontanée, des atomes avec des vitesses initiales « thermiques » de plusieurs centaines de mètres par seconde peuvent être ralentis jusqu'à des vitesses de l'ordre de quelques dizaines de centimètres par seconde. Bien que des particules chargées comme les ions peuvent être piégées en utilisant des pièges de Penning ou de Paul qui utilisent des combinaisons de champs électriques ou magnétiques, ces derniers ne fonctionnent pas avec des atomes neutres, d'où l'intérêt des pièges magnéto-optiques. (fr)
- Una trappola magneto-ottica (magneto-optical trap in inglese, spesso abbreviato in MOT) è un dispositivo sperimentale che utilizza fasci laser in combinazione con un quadrupolo magnetico per intrappolare e raffreddare dei vapori di atomi neutri a temperature dell'ordine del microkelvin. La presenza del campo magnetico è necessaria a rendere il raffreddamento laser dipendente anche dalla posizione e non solo dalla velocità delle particelle, permettendo di diminuire la velocità degli atomi da alcune centinaia di metri al secondo a poche decine di centimetri al secondo. Nonostante particelle cariche possano essere catturate con la trappola di Penning o la , queste tecniche non funzionano per gli atomi neutri. (it)
- Магнито-оптическая ловушка (MOT) — устройство, которое используется для лазерного охлаждения и магнито-оптического захвата для получения групп холодных, нейтральных атомов при температурах порядка нескольких сотен или десятков микрокельвинов. Данный метод позволяет захватывать нейтральные атомы, в отличие от ловушек Пеннинга и которые работают только с заряженными частицами. (ru)
- Магні́то-опти́чна па́стка (англійське скорочення MOT) — пристрій, який використовується для лазерного охолодження і магніто-оптичного захоплення для отримання груп холодних, нейтральних атомів при температурах порядку декількох сотень або десятків мікрокельвіна. Даний метод дозволяє захоплювати нейтральні атоми, на відміну від пасток Пеннінга і Пауля, які працюють тільки з зарядженими частинками. (uk)
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- Магнито-оптическая ловушка (MOT) — устройство, которое используется для лазерного охлаждения и магнито-оптического захвата для получения групп холодных, нейтральных атомов при температурах порядка нескольких сотен или десятков микрокельвинов. Данный метод позволяет захватывать нейтральные атомы, в отличие от ловушек Пеннинга и которые работают только с заряженными частицами. (ru)
- Магні́то-опти́чна па́стка (англійське скорочення MOT) — пристрій, який використовується для лазерного охолодження і магніто-оптичного захоплення для отримання груп холодних, нейтральних атомів при температурах порядку декількох сотень або десятків мікрокельвіна. Даний метод дозволяє захоплювати нейтральні атоми, на відміну від пасток Пеннінга і Пауля, які працюють тільки з зарядженими частинками. (uk)
- Eine magneto-optische Falle (englisch magneto-optical trap, MOT) ist ein Hilfsmittel der Atomphysik, welches zur Kühlung und Speicherung von neutralen Atomen benutzt wird. Kühlung bedeutet hier Abbremsen der Atome, da sich die Temperatur eines einzelnen Atoms durch seine kinetische Energie, also seine Geschwindigkeit ausdrückt. Konkret bedeutet das: Befindet sich eine große Anzahl von Teilchen (Atome, Moleküle etc.) im thermischen Gleichgewicht, so kann die mittlere kinetische Energie eines Teilchens durch eine Temperatur ausgedrückt werden. (de)
- Una trampa magneto-óptica (o MOT), es un dispositivo que utiliza la técnica de enfriamiento láser y un campo magnético que varía en el espacio para crear una trampa que mantenga muestras de átomos neutros a temperaturas bajas. Las temperaturas alcanzadas en una MOT tienen temperaturas del orden de unos cuántos microkelvin, dependiendo de la especie atómica. Este valor de temperatura es dos o tres veces menor que el límite de retroceso del fotón (del inglés Photon recoil limit). Sin embargo, para átomos cuya estructura hiperfina no puede ser resuelta, tal como el , la temperatura alcanzada en una MOT será más alta que el límite del enfriamiento Doppler. (es)
- A magneto-optical trap (MOT) is an apparatus which uses laser cooling and a spatially-varying magnetic field to create a trap which can produce samples of cold, trapped, neutral atoms. Temperatures achieved in a MOT can be as low as several microkelvin, depending on the atomic species, which is two or three times below the photon recoil limit. However, for atoms with an unresolved hyperfine structure, such as , the temperature achieved in a MOT will be higher than the Doppler cooling limit. (en)
- Una trappola magneto-ottica (magneto-optical trap in inglese, spesso abbreviato in MOT) è un dispositivo sperimentale che utilizza fasci laser in combinazione con un quadrupolo magnetico per intrappolare e raffreddare dei vapori di atomi neutri a temperature dell'ordine del microkelvin. La presenza del campo magnetico è necessaria a rendere il raffreddamento laser dipendente anche dalla posizione e non solo dalla velocità delle particelle, permettendo di diminuire la velocità degli atomi da alcune centinaia di metri al secondo a poche decine di centimetri al secondo. (it)
- Un piège magnéto-optique (ou "MOT", de l'anglais magneto-optical trap) est un dispositif qui utilise à la fois le Refroidissement d'atomes par laser et le piégeage magnétique afin de produire des échantillons d'atomes neutres « froids », à des températures pouvant aller jusqu'à quelques microkelvins, à deux ou trois fois la limite de recul du refroidissement Doppler (cf. article principal). En combinant la faible impulsion d'un photon individuel avec un grand nombre de cycles absorption - émission spontanée, des atomes avec des vitesses initiales « thermiques » de plusieurs centaines de mètres par seconde peuvent être ralentis jusqu'à des vitesses de l'ordre de quelques dizaines de centimètres par seconde. (fr)
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