How does laser cooling work? – YouTube
Gosh, c’est vraiment génial.
Je retranscrit ici les explications de la vidéo :
En fait la lumière possède une quantité de mouvement même si elle n’a pas de masse (en quantique on parle d’une « impulsion »).
Ça signifie que si un atome qui va dans un sens rencontre un photon qui va dans le sens opposé, le photon peut ralentir l’atome. Or, si l’atome ralentit, sa température (qui est, en gros, sa vitesse de déplacement) diminue.
Sauf qu’en faisant ça, on risque aussi d’avoir certains photons qui vont heurter des atomes déjà au repos (donc froids), et donc de les accélérer (et les échauffer).
L’astuce ici est d’utiliser une longueur d’onde spécifique : une longueur d’onde légèrement supérieure à la longueur d’onde que l’atome peut absorber.
Vu que la longueur d’onde est légèrement supérieure que ce que l’atome peut absorber, les atomes au repos ne vont pas l’absorber et rester tels qu’ils sont.
À cause de l’effet de « redshift » (dilatation relativiste des distances) un atome qui va dans un sens suffisamment vite va "voir" cette longueur d’onde se rétrécir, et donc être à la bonne longueur d’onde pour être absorbable. L’atome en déplacement va alors absorber le photon et être ralenti.
Les atomes au repos ne sont pas accélérés et les atomes en mouvement sont ralenti.
Maintenant il suffit d’utiliser plusieurs lasers, dans plusieurs directions différentes pour éliminer tous les mouvements des atomes et tous les immobiliser (au maximum, car l’immobilité absolue (température de 0 K, le zéro absolu) est impossible à atteindre — pour des raisons purement quantiques).
Si je trouve cette méthode tellement géniale c’est qu’elle arrive à mêler des phénomènes relativistes et quantiques, ce qui n’est quand même pas très courant, déjà sur le papier, mais aussi sur en pratique.
La nature fonctionne pourtant sans problèmes, et on dénombre quelques phénomènes qui ne sont explicable qu’en mêlant les deux théories quantiques et relativistes (qu’habituellement tout oppose). Par exemple :
– la couleur dorée de l’or et cuivré de l’or
– et l’apparition d’un champ magnétique autour d’un conducteur électrique (l’électromagnétisme s’explique (le plus fondamentalement) uniquement en mêlant quantique et relativité)
sont dus à ça.
Je retranscrit ici les explications de la vidéo :
En fait la lumière possède une quantité de mouvement même si elle n’a pas de masse (en quantique on parle d’une « impulsion »).
Ça signifie que si un atome qui va dans un sens rencontre un photon qui va dans le sens opposé, le photon peut ralentir l’atome. Or, si l’atome ralentit, sa température (qui est, en gros, sa vitesse de déplacement) diminue.
Sauf qu’en faisant ça, on risque aussi d’avoir certains photons qui vont heurter des atomes déjà au repos (donc froids), et donc de les accélérer (et les échauffer).
L’astuce ici est d’utiliser une longueur d’onde spécifique : une longueur d’onde légèrement supérieure à la longueur d’onde que l’atome peut absorber.
Vu que la longueur d’onde est légèrement supérieure que ce que l’atome peut absorber, les atomes au repos ne vont pas l’absorber et rester tels qu’ils sont.
À cause de l’effet de « redshift » (dilatation relativiste des distances) un atome qui va dans un sens suffisamment vite va "voir" cette longueur d’onde se rétrécir, et donc être à la bonne longueur d’onde pour être absorbable. L’atome en déplacement va alors absorber le photon et être ralenti.
Les atomes au repos ne sont pas accélérés et les atomes en mouvement sont ralenti.
Maintenant il suffit d’utiliser plusieurs lasers, dans plusieurs directions différentes pour éliminer tous les mouvements des atomes et tous les immobiliser (au maximum, car l’immobilité absolue (température de 0 K, le zéro absolu) est impossible à atteindre — pour des raisons purement quantiques).
Si je trouve cette méthode tellement géniale c’est qu’elle arrive à mêler des phénomènes relativistes et quantiques, ce qui n’est quand même pas très courant, déjà sur le papier, mais aussi sur en pratique.
La nature fonctionne pourtant sans problèmes, et on dénombre quelques phénomènes qui ne sont explicable qu’en mêlant les deux théories quantiques et relativistes (qu’habituellement tout oppose). Par exemple :
– la couleur dorée de l’or et cuivré de l’or
– et l’apparition d’un champ magnétique autour d’un conducteur électrique (l’électromagnétisme s’explique (le plus fondamentalement) uniquement en mêlant quantique et relativité)
sont dus à ça.