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Physik in unserer Zeit

Riesenatom im Bose‐Einstein‐Kondensat

Jonathan Balewski, Sebastian Hofferberth

Published Mar 1, 2014• 0 citations
Publisher

Abstract

Abstract Das Verständnis der Wechselwirkung von Elektronen mit Materie ist wesentlich für die Lösung fundamentaler Fragestellungen und technischer Probleme. Unsere Gruppe an der Universität Stuttgart untersuchte kürzlich ein einzelnes mikrometergroßes Rydberg‐Atom, das mehrere zehntausend normale Atome in seinem Elektronenorbital enthält. Damit realisierten wir erstmals ein Modellsystem im Labor, bei dem sich die Wechselwirkung eines einzelnen Elektrons mit vielen Atomen in seinem Orbital studieren lässt.

DOI
10.1002/piuz.201490027

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Geht man davon aus, dass das Streuverhalten eines hochangeregten Atoms hauptsächlich durch die Wechselwirkung des quasi-freien Elektrons mit dem Target-Atom oder -Molekül bestimmt wird, so kann man erwarten, aus Streuexperimenten mit Rydberg-Atomen Informationen über den Wirkungsquerschnitt für Elektronenstreuung bei sehr niedrigen Energien zu gewinnen (DE PRUNELE und PASCALE 1979). Damit werden nun verschiedene Elektronen-Prozesse, die bei den sehr kleinen Energien bisher noch nicht mit freien Elektronen untersucht werden konnten, experimentell zugänglich. Doch zuerst muss das Modell vom quasi-freien Elektron im Rydberg-Atom selbst überprüft und sein Gültigkeitsbereich abgesteckt werden. Bis jetzt lässt sich nur feststellen, dass dieses Modell einige Aspekte der Streuung von Rydberg-Atomen zufriedenstellend beschreibt (MATSUZAWA 1980).

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