第54届国际物理奥林匹克竞赛理论试题2介绍与解答INTRODUCTION AND SOLUTION TO QUESTION 2 OF THE THEORETICAL EXAMINATION OF THE 54TH INTERNATIONAL PHYSICS OLYMPIAD
蒋硕,安宇,郭旭波,张留碗,阮东
摘要(Abstract):
本文介绍第54届国际物理奥林匹克竞赛理论考试的第二道题。该题以离子囚禁和原子冷却问题为背景,讨论这两个重要应用中的基础模型,并引导计算一些重要结论。题目分为两个部分:第一部分关注离子囚禁中的保罗阱(Paul Trap)模型,重点是带电粒子在高频电场调制下达到动态稳定平衡,因而被囚禁;第二部分是利用原子吸收光,利用多普勒效应使得原子对两侧光有不同吸收而产生动量转移,以此达到对原子减速进而冷却。题目理论模型清晰,引导推断合理,需要一定计算和近似能力。
关键词(KeyWords): 国际物理奥林匹克竞赛;库伦定律;高斯定理;动态稳定平衡;激光冷却;多普勒效应
基金项目(Foundation):
作者(Author): 蒋硕,安宇,郭旭波,张留碗,阮东
参考文献(References):
- [1] 蒋硕,安宇,郭旭波,等.第54届国际物理奥林匹克竞赛理论试题1介绍与解答[J].物理与工程,2024,34(6):13-18.JIANG S,AN Y,GUO X B,et al.Introduction and solution to question 1 of the theoretical examination of the 54th International Physics Olympiad[J].Physics and Engineering,2024,34(6):13-18.(in Chinese)
- [2] The Nobel Prize in Physics 1989[EB/OL].https://www.nobelprize.org.[2024-10-02].
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