В герметичной стеклянной колбе размером с палец кипит металлический пар. Основной компонент — цезий, но в нём прячется один процент рубидия. Лазерный луч на длине волны 795 нанометров находит эту примесь и заставляет её светиться.
Рубидий в одиночку дал бы слабый сигнал: атомы быстро пролетают сквозь луч. Но цезий работает как густая толпа, в которой атомы рубидия толкаются и замедляются. Медленный атом дольше остаётся в луче — и отклик становится ярче.
Это похоже на поиск знакомого лица в толпе: в одиночку человек пробегает мимо, а в толпе вынужден идти медленно — и его легче заметить.
Ячейка сделана целиком из сапфира. Обычное стекло при 500°C чернеет от паров металла, а сапфир выдерживает нагрев без помутнения. Это позволяет изучать смеси при высоких температурах.
Измеренные спектры дают оценку столкновений между атомами цезия и рубидия. Такие данные нужны для точных атомных часов и квантовых датчиков.
Рубидий и цезий — соседи по таблице Менделеева, но цезий испаряется при 28°C, а рубидий — при 39°C. В ячейке оба металла находятся в виде пара.