實驗上如何產生玻愛凝聚

如何致冷 ? 雷射冷卻 及 蒸發冷卻

雷射為甚麼可以致冷 ? E2E2 E1E1 p=kp=k E2E2 E1E1 p=kp=k E2E2 E1E1 原子 E=E=

超級原子冷凍機 — 磁光阱 (Magneto-Optic Trap, MOT) Bell Lab, 1986

光致冷之極限 h 排斥力 密度之極限 相鄰近原子之光子 釋出與再吸收 溫度之極限 原子之自發性輻射所 造成之光子反彈加熱  E=2(  k) 2 /2m

原子團之測量方式 CCD 相機 原子團 成像透鏡組 超高真空玻璃室 雷射光束

如何測量超低溫 ? 超低溫量測之溫度計 飛行時間測量法 (Time- of- Fly measurement, TOF ) 當一群原子被其侷限之位能阱 釋放後，以其 “ 平均速度 ” 向外膨脹（如右側動畫）。測 量該平均速度，即測量其平均 動能。 由熱力學之原理，該平均動能 對應於一系統之溫度。 原子團下墜，因重力所致

磁阱之原理 磁阱僅提供一囚禁原子之環境 其本身並無冷卻之機制 !! U(r)U(r) r U(r) =-  ． B(r)

常用之磁阱 Quadrupole Trap TOP Trap Ioffe-Pritchard Trap ( 亞普阱 ) I I Atoms

亞普阱 (Ioffe-Pritchard Trap) 中正大學, 2002

TOP 阱 中正大學, 2003

另一種冷卻方式 — 蒸發冷卻 Hess, 1985 冷卻前 冷卻後

RF- 誘發之蒸發冷卻 r RF 線圈 m F =-1 m F =0 m F =1

蒸發冷卻實驗過程

玻色－愛因斯坦凝聚實驗裝置 中正大學, 2001