Rijksuniversiteit Groningen

Atomen in de val

Het proefschrift 'Hot Recoils from Cold Atoms' gaat over de wisselwerking tussen hooggeladen ionen en atomen. Voor het bestuderen van die interactie gebruikte Jan-Willem Turkstra een nieuw ontwikkelde methode die werkt met laserkoeling. Met behulp van laserlicht worden miljoenen natrium-atomen opgesloten in een volume van minder dan een kubieke millimeter en afgekoeld tot een temperatuur van minder dan een duizendste graad boven het absolute nulpunt. De atomen hebben dan een gemiddelde snelheid van minder dan twee kilometer per uur. De ultrakoude atomen zijn doelwit voor zesvoudig geladen zuurstofionen die met een snelheid van zo'n 750 kilometer per seconde op het gaswolkje worden geschoten. Als elektronenoverdracht tussen een zuurstofion en een natriumatoom plaatsvindt, wordt het natriumatoom als gevolg van de interactie uit de wolk gestoten. Door nu de snelheid van het natriumatoom na de botsing zeer precies te meten (grootte en richting), kan de oorspronkelijke botsing heel precies worden gereconstrueerd. Uit de meetgegevens berekende Turkstra hoe dicht ion en atoom bij elkaar zijn geweest (de ion-atoomverstrooiing) en welke 'keuzes' de overgedragen elektronen hebben gemaakt (de elektronische eindtoestand). "Met deze dubbele hoeveelheid informatie hebben we onverwachte sterktes en zwaktes in twee ion-atoombotsingstheorieën kunnen ontdekken," zegt de onderzoeker. "Voor één model bleek het verrassend moeilijk om de elektronische eindtoestanden te voorspellen, maar was de ion-atoomverstrooiing geen probleem en voor het andere model bleek precies het tegenovergestelde het geval te zijn. Tegen de tijd dat deze problemen opgelost zijn, hopen we met de doorontwikkeling van onze opstelling weer nieuwe theoretische uitdagingen gevonden te hebben." /JS

Jan-Willem Turkstra (Beilen, 1971) studeerde natuurkunde in Groningen. Hij voerde zijn onderzoek uit op het Kernfysisch Versnellerinstituut (KVI), een gezamenlijk onderzoeksinstituut van RUG en stichting FOM, medefinancier van het onderzoek.

Datum en tijd

vrijdag 19 oktober 2001, 16.00 uur

Promovendus

J.W. Turkstra, tel. (050)363 36 16, fax (050)363 40 03, e-mail: turkstra@kvi.nl

Proefschrift

Hot recoils from cold atoms

Promotor

prof.dr. R. Morgenstern

Faculteit

wiskunde en natuurwetenschappen

Plaats

Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen