&bala; Física 17, s133
Um feixe de luz com momento angular orbital pode produzir o análogo rotacional do efeito Doppler em um íon.
Um feixe de luz de vórtice é aquele cujas frentes de onda giram como um saca-rolhas, dotando o feixe de momento angular orbital. Um átomo sujeito a este feixe experimenta o impulso common na direção de propagação do feixe, mas também um impulso lateral mais fraco devido ao momento angular orbital do feixe. O efeito Doppler faz com que um átomo em movimento absorva luz em comprimentos de onda que são deslocados em relação aos de um átomo estacionário. Conseqüentemente, o impulso lateral de um feixe de vórtice pode produzir o que é chamado de efeito Doppler rotacional (RDE) em um átomo. Nicolás Nuñez Barreto, da Universidade de Buenos Aires, na Argentina, e seus colaboradores caracterizaram agora o RDE produzido por feixes de vórtice infravermelho (IR) em um único íon de cálcio aprisionado (1).
Os pesquisadores usaram lasers infravermelhos para conduzir uma transição específica entre os níveis eletrônicos do íon em um campo magnético. Dois lasers IR adicionais criaram dois feixes de vórtices copropagantes idênticos cujos comprimentos de onda podiam ser ajustados. Graças à copropagação e à natureza da transição, os efeitos Doppler lineares dos dois feixes foram anulados. Somente quando o íon recebeu diferentes impulsos laterais resultantes dos momentos angulares desiguais dos feixes é que ele absorveu fótons, revelando a presença e a força do RDE.
Os dois feixes podem ser sobrepostos ou não, girar no mesmo sentido ou não, ou convergir no íon ou não. Ao fazer todos esses ajustes, Nuñez Barreto e seus colaboradores usaram o íon para verificar diversas previsões para o RDE, incluindo que o efeito aumenta em direção ao centro do feixe e que é independente do tamanho da cintura do feixe.
–Charles Day
Charles Day é editor sênior da Revista Física.
Referências
- NA Nuñez Barreto e outros.“Observação de mudanças Doppler rotacionais dependentes do espaço com uma única sonda de íons,” Física. Rev. 133183601 (2024).
