原子雷射

原子雷射由粒子組成,但它像一切波現象那樣擁有頻率和波長（兩上相鄰波峰間的距離）.雷射是相干的,因為它們是受激發射的電磁波,它們的電磁波的波峰與激發它們的光波相一致.這種現象就提供了獲得更大能量光束的可能性.

基本介紹

• 中文名：原子雷射
• 外文名：BEC
• 歸屬：量子光學
• 套用：雷射冷卻

研發歷史

玻色—愛因斯坦凝聚(簡稱BEC)是近年來物理學(包括量子光學)領域內的一個前沿性熱點研究課題。BEC是指巨觀數量的玻色粒子處於相同的量子態，條件是要求系統的溫度必須低於某一臨界溫度。在該理論提出之初，由於要求溫度達到10-6K量級的低溫，所以在理論提出的初期BEC幾乎被認為在實驗上無法實現。

雷射冷卻與捕獲技術的迅速發展，使得實現BEC所要求的極低溫條件得以滿足。結果到了1995年，人們終於在實驗上獲得了BEC這種物質的新態。美國史丹福大學的S．Chu教授(中國科學院外籍院士)、法蘭西學院和巴黎高等師範學院的C．C．Tannoudji教授以及美國國家標準技術局的W．D．Phillips博士這3位科學家也因此獲得了1997年度的諾貝爾物理學獎。

發展狀況

原子雷射並非雷射，而是與雷射的行為十分相似的一種類雷射相干原子束。隨著原子雷射的出現，人們將能夠產生原子雷射的器件稱為原子雷射器。最近，中國物理學會名詞審定委員會已將原子雷射正式訂名為“原子波激射”；與之相應，原子雷射器可以稱為“原子波激射器”。

在我國，中國科學院院士王育竹教授也曾在雷射冷卻氣體原子的理論與實驗研究方面做了大量的、卓有成效的研究工作。目前，我國能夠實現原子的雷射冷卻與捕獲的單位主要有5家，這就是中科院上海光機所、中科院武漢物數所、北京大學、山西大學和中國科技大學。

預計，該項技術將在提高基本物理常數測量精度、提高原子鐘的精度、納米技術以及原子製版技術和原子光學等領域獲得深入而又廣泛的套用。

歷史意義

應該指出，雷射冷卻與捕獲技術的發明與創新，開創了原子分子物理和光子與物質原子相互作用問題研究的新紀元。目前，人們已經能夠利用一定的技術手段將處於BEC態中的冷卻原子一個一個地取出來，並在空間形成相干原子束，相干原子束中的每個原子就如同雷射束中的光子，故將其稱之為原子雷射。