
Импульс, направленный назад, который получает атом при испускании фотона и который может возмущать его квантовое состояние.Отдача — это импульс, направленный назад, который получает объект, когда испускает частицу, например фотон. В атомной физике, когда атом испускает фотон, он испытывает крошечный толчок в противоположном направлении, аналогично отдаче ружья при выстреле. Этот эффект обычно пренебрежимо мал для тяжёлых атомов, но для лёгких атомов или в точных квантовых экспериментах он может существенно возмущать движение атома и его квантовое состояние.
Концепция отдачи при атомном излучении была понята в начале XX века с развитием квантовой теории, особенно после экспериментов Артура Комптона в 1923 году по рассеянию рентгеновских лучей, которые показали, что фотоны обладают импульсом.
Процесс подчиняется закону сохранения импульса: до испускания атом покоится (или движется с некоторым импульсом); после испускания фотона с импульсом p атом должен получить импульс -p, чтобы полный импульс оставался постоянным. Скорость отдачи определяется формулой v = hν/(mc), где h — постоянная Планка, ν — частота фотона, m — масса атома, c — скорость света. В лазерном охлаждении эта отдача используется для замедления атомов, но в других экспериментах, таких как прецизионная спектроскопия, она может вызывать нежелательные доплеровские сдвиги, которые необходимо компенсировать.
Отдача играет ключевую роль в лазерном охлаждении и удержании атомов, используемых в атомных часах и квантовых вычислениях, а также учитывается при проектировании детекторов гравитационных волн, где отдача фотонов от зеркал может создавать шум.
При отдаче одиночного атома, испускающего фотон, скорость атома изменяется всего на несколько миллиметров в секунду, однако этого крошечного толчка достаточно, чтобы охладить атомы до температур порядка микрокельвинов в экспериментах по лазерному охлаждению.





