Lexikon der Physik



Atom- und Ionenfallen 4: Magnetooptische Falle (MOT). Hier sind - in einer Raumrichtung - die atomaren Energieniveaus in einer MOT schematisch dargestellt. Im unteren elektronischen Zustand ist der Bahndrehimpuls l = 0, und im angeregten Zustand gilt ohne äußeres Magnetfeld l = 1. Ein magnetisches Gradientenfeld wird angelegt, wobei bei x = 0 die Feldstärke null ist. Dies führt zu einer Aufspaltung in drei angeregte Energieniveaus mit den Bahndrehimpulsquantenzahlen - 1, 0 und + 1. Laserstrahlen, die von rechts bzw. von links kommen, werden auf eine etwas niedrigere Frequenz als die der Resonanz abgestimmt; sie sind positiv bzw. negativ zirkular polarisiert, so daß sie ausschließlich mit dem angeregten Zustand + 1 bzw. - 1 wechselwirken. Ein Atom bei x > 0 (bzw. bei x 0) streut mehr Photonen in dem von rechts (bzw. von links) ankommenden Laserstrahl. Dadurch ergibt sich eine Fallenkraft, die das Atom ungeachtet seiner momentanen Position zum Zentrum (x = 0) hin drückt.

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