Лазер способен охлаждать атомы

Обычно свет ассоциируется с нагревом, но лазерный луч может отнимать у атомов энергию движения. Для этого его частоту настраивают чуть ниже частоты, которую атом особенно охотно поглощает. Атом, летящий навстречу лучу, из-за эффекта Доплера «видит» свет немного более высокочастотным и поглощает фотон.

У фотона есть импульс. При поглощении он слегка толкает атом в сторону луча — то есть тормозит его. Затем атом излучает фотон в случайном направлении; в среднем это не возвращает прежний направленный толчок. Повторение процесса уменьшает скорость атомов, а температура газа связана именно с их хаотическим движением.

Так свет превращается в своеобразный невидимый тормоз и помогает создавать сверхточные атомные часы.

🔬 Кажется ли вам охлаждение светом более странным, чем нагрев?