用户:PhysForscher/磁光陷阱

在原子、分子和光学物理学中，磁光陷阱（ MOT ）利用激光冷却和空间变化磁场来创建陷阱，用以制备低温中性原子样本。磁光陷阱能达到的的温度取决于原子种类，通常可以低至几微克尔文，大约比光子反冲极限低两到三倍。然而，某些原子（例如锂-7）的超精细结构能阶无法被解析，所以磁光陷阱无法将其温度降低至多普勒冷却极限。

磁光陷阱由四极子式分布的弱磁场，以及六束圆偏振、红失谐、且相互交叉的光学糖蜜光束所构成。当原子远离陷阱中心的磁场零点（两线圈之间）时，其能阶之间的跃迁频率会因塞曼位移随空间的改变，从而逐渐与六道光束的频率达到共振，并产生散射力，将原子推回到陷阱的中心。这就是磁光陷阱捕获原子的原理。另外，此一散射力来自于原子移动时，接收了迎面而来的光子所携带的反向动量。因此在经过吸收光子、再藉自发辐射释放出光子的多次循环后，平均而言，原子会逐渐被减速(或者说被“冷却”)。如此一来，磁光陷阱就能将秒速数百米的原子，冷却至仅剩秒速数十公分 (同样地，实际速度取决于原子种类)。

顺带一提，尽管彭宁离子阱或保罗离子阱可以借由电场和磁场来捕获带电粒子，但这些陷阱对中性原子无效。

参见

参考资料

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