Atomi orientati in campo magnetico variabile

Z. Ollano

Michele Cini

P. Caldirola

Auguste Righi

Di Pietro, Ludovica

Nel presente elaborato si analizza una fase intermedia di un esperimento di intrappolamento e raffreddamento di atomi di rubidio-87 che ha l’obiettivo finale di trasportare e studiare il gas di atomi freddi all’interno di una fibra ottica a nucleo cavo. La fase considerata è detta “melassa ottica” e consiste nel raffreddamento laser di atomi a temperature inferiori al limite Doppler in assenza di campi magnetici. Si sono determinati i valori dei campi magnetici compensatori necessari per annullare i campi magnetici esterni. Questi valori sono in modulo superiori, in tutte e tre le direzioni ortogonali analizzate, alle corrispondenti componenti del campo magnetico terrestre. Si è poi determinato che, per una potenza dei fasci laser di (15.0 ± 0.8) mW, un detuning pari a δ/2π ≃ −24.4 MHz è quello che permette al gas di atomi di raggiungere la temperatura inferiore che è risultata essere vicina ai 50 µK. Quando il detuning dei fasci laser è δ/2π ≃127.0 MHz, la potenza a cui corrisponde il raffreddamento maggiore è P = (34.3 ± 1.7) mW. Si è infine osservato che l’andamento della temperatura raggiunta dalla melassa ottica in funzione dell’intensità I dei fasci laser è coerente con quanto previsto dalla teoria e in particolare che le temperature misurate quando i fasci hanno una potenza P = (15.0 ± 0.8) mW e P = (34.3 ± 1.7) mW sono consistenti con l’andamento atteso, proporzionale a I/δ.

Adolfo Villamizar Villamizar, Ariel Becerra Becerra.

El movimiento de una partícula cargada en un campo magnético constante es analizado por medio de la integral de camino en del espacio fase. Para encontrar el propagador, la acción es expresada en términos del espacio fase y el campo magnético es expresado como el rotacional de un vector potencial que satisface la condición gauge de Coulomb para un campo magnético. Se obtiene la expresión del oscilador armónico unidimensional como expresión matemática que describe el comportamiento de la partícula cargada en el campo magnético constante. Se muestra que el vector potencial tiene un rol fundamental en la simplificación de este resultado. Palabras clave: integral de camino, partícula en campo magnético, propagador, espacio de fase.