Studierendenlabor Höchstauflösende Laser-Spektroskopie

Institut für Laserphysik

In den vergangen zwei Jahrzenten hat das Feld der Quantenoptik und Atomphysik bedeutende neue Entwicklungen hervorgebracht. Insbesondere die Entwicklung der Laserkühlung von Atomen, die 1997 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, hatte einen großen Einfluss. Sie führte zum Beispiel zur ersten Beobachtung von Bose-Einstein Kondensaten sowie zu einer neuen Generation von Atomuhren, die heute die genausten Zeitmessung erlauben. Die experimentelle Grundlage vieler dieser Errungenschaften bildet die sogenannte Magneto-Optische Falle. In ihr werden Atome mit einer Kombination von Laserstrahlen und einem örtlich variierenden Magnetfeld von Raumtemperatur bei 300 Kelvin auf wenige 100µK gekühlt und dabei eingefangen. Bemerkenswert ist, dass trotz der großen Verbreitung Magneto-Optischen Fallen viele physikalische Effekte in solchen gefangenen kalten Gasen bisher unerforscht geblieben sind.

Die Studierenden arbeiten in diesem Projekt selbständig an einer bestehenden Magneto-Optischen Falle und lernen dabei moderne Methoden der aktuellen Forschung an kalten Atomen kennen. Diese beinhalten unter anderem verschiedene Methoden der dopplerfreien Laser-Spektroskopie, Ultrahochvakuum-Technik, den Einsatz von akusto-optischen Modulatoren und Fluoreszenzaufnahmen zur Charakterisierung kalter Atomwolken. Nachdem sich die Studierenden mit dem Experiment vertraut gemacht haben, steht eine Vielzahl von Möglichkeiten offen, in eigener Regie Forschungsprojekte zu starten und die Physik von kalten Atomen zu untersuchen und/oder den Aufbau um neue Elemente zu erweitern. Damit folgen sie über 30 engagierten Studierenden, die seit dem Start dieses Projekts 2004 erfolgreich im Rahmen von Studienarbeiten und Diplomarbeiten daran mitgewirkt haben den Aufbau ständig zu erweitern und zu verbessern.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Klaus Sengstock | sengstock~AT~physnet.uni-hamburg.de