Bose-Einstein-Kondensation in magnetischen und optischen Fallen

Inhaltsverzeichnis
1 Ein Bild geht um die Welt... 1
2 Einführung in die Bose-Einstein-Kondensation (BEC) 5
2.1 Verschiedene Ansätze zur quantenstatistischen Beschreibung thermodynamischerSysteme
............................... 5
2.1.1 Mikrokanonische Gesamtheit . . .................. 5
2.1.2 Kanonische Gesamtheit . . . . . .................. 6
2.1.3 Großkanonische Gesamtheit . . . .................. 7
2.2 Die Bose-Einstein-Kondensation im großkanonischen Ensemble . . . . . . 9
2.3 Thermodynamische Eigenschaften von flüssigem Helium . . . ....... 13
2.3.1 4 He .................................. 13
2.3.2 3 He .................................. 17
2.4 WechselwirkendeQuantengaseinharmonischenFallen........... 19
2.4.1 Die Gross-Pitaevskii-Theorie . . . .................. 21
2.4.2 Auswirkungen auf thermodynamische Eigenschaften . ....... 23
3 Rekursionsformeln zur Berechnung der kanonischen Zustandssumme 25
3.1 EinältererAnsatz............................... 25
3.2 DieneueRekursionsformel.......................... 26
3.2.1 Andere Ansätze . . . ......................... 28
3.3 Anwendung auf Helium . . . ......................... 29
3.3.1 Die spezifische Wärme C V (T ) .................... 32
3.3.2 Grundzustandsfluktuationen . . . .................. 34
4 Kühlung von atomaren Gasen und Fallen für neutrale Teilchen 39
4.1 Doppler - Kühlung . . . . . ......................... 39
4.2 “OptischerSirup”............................... 43
4.3 Sisyphuskühlung . . . . . . ......................... 45
4.4 OptischeFallen ................................ 47
4.5 MagnetischeFallen.............................. 50
4.6 Verdampfungskühlung . . . ......................... 50
4.7 Magneto-optischeFallen(MOT) ....................... 51
4.7.1 Exkurs: Penning-undPaul-Trap................... 52
4.7.2 TOP Trap . . . . . . ......................... 54
4.7.3 Permanent Magnet Trap . . . . . .................. 55
4.7.4 Cloverleaf Trap . . . ......................... 56
4.8 Dichtebestimmung in der Atomwolke . . .................. 57
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