Refroidissement Laser par effet Doppler

L'objet de ce rapport est de présenter un simulateur interactif illustrant le principe de refroidissement d'atomes par laser,dans le dispositif général d'une horloge atomique. Ce simulateur concerne plus précisément la troisième étape du dispositif de refroidissement : le ralentissement final - ralentissement Doppler - et le piégeage des atomes sous forme d'une mélasse optique,physiquemment un nuage sphérique d'atomes sans paroi matérielle,de taille dont l'ordre de grandeur est le mm,très peu dense et dont la température est très près du zéro absolu. Ce document comporte cinq parties:Les objectifs du simulateur,Le mode d'emploi de l'Applet,a savoir la présentation des différents paramètres manipulables et les écrans de résultats,Les explications,comprenant l'exposé du modèle physique,la réalisation informatique,quelques compléments théoriques et enfin une introduction aux exemples commentés,Deux exemples commentés,La liste des paramètres de l'Applet

Disciplines : Techniques, procédés, équipement, matériels,Théories électromagnétiques,Physique moderne,[Physique moderne] Structure de la matière,Lasers
Mots-clés : refroidissement d'atomes par laser,effet Doppler,absorption,horloge atomique
Type de document : texte
Type de ressource : simulation
Niveau : higher education,master
Publics visés : learner,teacher
Proposition d'utilisation : Objectifs: L'objectif du simulateur est de permettre à l'utilisateur de faire varier les paramètres du dispositif refroidissement /piégeage du jet d'atomes, pour illustrer ou estimer leurs effets, à savoir : le rythme moyen de ralentissement (ou refroidissement), l'évolution de la distribution des vitesses, la valeur limite de la vitesse moyenne et la température équivalente, la réalité du confinement, la dynamique des interactions avec les photons et du niveau d'excitation des atomes  Les paramètres sur lesquels l'utilisateur est invité à jouer, pour un type d'atomes donné sont ceux caractérisant les conditions à l'entrée du dispositif et ceux caractérisant les faisceaux laser. Le rubidium 87 et sa transition à 780 nm est pris en exemple par défaut, mais les données concernant d'autres atomes ou transitions peuvent être saisies et expérimentées.
Auteurs ou éditeurs : Laurence Simon,Jean Pierre Treuil,Unité de formation-enseignement de l'Observatoire de Paris,Observatoire de Paris