(1)考虑被加热到的原子气体,问准直后(假设准直后原子只有一个方向的自由度)的原子的方均根速率是多少?
(2)激光与对应的原子跃迁共振时,原子对光子的散射速率为。已知用于减速原子的激光波长是,问原子做减速运动时的加速度为多少?将具有方均根速率的原子一直被激光共振减速至静止所需的距离是多少?
(3)不考虑磁场的影响,试计算激光频率应该比原子静止时的激光共振频率减小多少才能与以方均根速率(向着光源方向)运动的原子发生共振跃迁?
(4)已知在磁场的作用下,原子对应的跃迁的频率随磁感应强度变大而线性变小(塞曼效应)式中,系数。假设在准直管出口处原子以均方根速率朝激光射来的方向运动,同时假设在准直管出口处的磁感应强度为0。为了使原子在减速管中(直至原子减速至接近静止)处处被激光共振减速,需要加上随着离准直管出口处距离而变化的磁场来补偿多普勒效应的影响。试求需要加上的磁场的磁感应强度与的关系。已知普朗克常量,玻尔兹曼常量,单位原子质量。
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y = sin x, x∈R, y∈[–1,1],周期为2π,函数图像以 x = (π/2) + kπ 为对称轴
y = arcsin x, x∈[–1,1], y∈[–π/2,π/2]
sin x = 0 ←→ arcsin x = 0
sin x = 1/2 ←→ arcsin x = π/6
sin x = √2/2 ←→ arcsin x = π/4
sin x = 1 ←→ arcsin x = π/2
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