Problema 64 Capítulo 42 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 64 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY

64. Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji y William Phillips recibieron el premio Nobel de física en 1997 por “el desarrollo de métodos para enfriar y atrapar átomos por medio de luz láser”. Una parte de su trabajo fue realizado con un haz de átomos (masa 10^-25 kg) moviéndose a una rapidez alrededor de 1 km/s, similar a la rapidez de las moléculas del aire a temperatura ambiente. Un haz de luz láser intensa, sintonizada a una transición atómica visible (suponga 500 nm) es dirigido directamente al haz de átomos. Es decir, el haz de átomos y el haz de luz se desplazan en direcciones opuestas. Un átomo en estado fundamental absorbe de inmediato un fotón. La cantidad de movimiento total del sistema es conservado durante el proceso de absorción. Después de un intervalo de 10^-8s, el átomo excitado radia gracias a la emisión espontánea. Tiene iguales probabilidades de emitir un átomo en cualquier dirección. Por tanto, el promedio de “retroceso” del átomo es cero después de muchos ciclos de absorción y emisión. a) Calcule la desaceleración promedio del haz atómico. b) ¿Cuál es el orden de magnitud de la distancia en la cual serán detenidos los átomos del haz?

Solución:

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