photons et mouvement

[manon]

Bonjour,
J'aurai besoin de quelques explications concernant cet exercice.
La température d'un gaz ou d'une vapeur métallique est liée à l'agitation désordonnée de ses molécules ou de ses atomes. Pour refroidir des atomes, il faut donc diminuer leur vitesse d'agitation. On utilise pour cela 6 faisceaux lasers identiques. Les atomes se trouvent quasi-immobile à l'intersection des faisceaux, appelée zone de confinement. On étudie le principe de refroidissement Doppler sur une des 3 directions. L'atome peut absorber des photons d'énergie E=hv0. Les deux faisceaux laser sont identiques. La fréquence v de la radiation monochromatique émise par le laser est telle que v<v0.

Ensuite, nous avons étudié différent cas pour cet exercice et c'est celui ci dessous que je ne comprend pas :
Cas pour lequel un atome est soumis à 2 faisceaux laser et est immobile.
Une des questions était, la probabilité que l'atome absorbe un photon est-elle plus grande pour l'un des deux faisceaux. La je sais que la réponse est non car l'atome est immobile et il "voit " les radiations avec la même fréquence. Mais je ne comprend pas la question d’après qui est : l'atome peut il se mettre en mouvement dans ces conditions ? Nous avons vu que la réponse est non car il faudrait que l'atome absorbe les photons que d'un seul faisceau, ce qui n'est pas possible d'après la question précédente. Je ne comprend pas pourquoi il est nécessaire d'absorber les photons que d'un seul faisceau pour que l'atome soit en mouvement. Pouvez vous m 'expliquer ?
Merci d'avance.

[SoS(13)]

Bonjour Manon,
L'absorption d'une radiation par un atome crée un force (dite radiative) qui peut mettre l'atome en mouvement.

[manon]

Oui d'accord mais pourquoi il ne peut pas se mettre en mouvement si il absorbe des atomes des deux faisceaux ?

[SoS(29)]

Bonjour.

Mais je ne comprend pas la question d’après qui est : l'atome peut il se mettre en mouvement dans ces conditions ? Nous avons vu que la réponse est non car il faudrait que l'atome absorbe les photons que d'un seul faisceau, ce qui n'est pas possible d'après la question précédente.

J'aurai un argument différent : si la fréquence des lasers n'est pas celle correspondant à celle d'un photon absorbable il n'y a pas "échange" de quantité de mouvement entre les photons et l'atome, il n'y a donc pas de mise en mouvement si tant est que l'atome puisse être immobile.
Le fait qu'il absorbe les photons que d'un seul laser n'est du qu'au fait que l'atome n'est pas immobile et que s'il se dirige vers un deux lasers il perçoit une fréquence supérieure à celle du laser et si la fréquence perçue (qui dépend aussi de la vitesse de l'atome) est égale à celle d'un photon absorbable il l'absorbe et comme la quantité de mouvement du photon est opposée à celle de l'atome la quantité de mouvement résultante est plus petit donc l'atome ralentit. Evidemment la fréquence émise par le laser est choisie pour que cette absorption soit possible.
La fréquence l'autre laser est perçue inférieure à celle du laser et ne correspond pas celle d'un photon absorbable.

Pourriez vous préciser, la question suivante ?

Je ne comprend pas pourquoi il est nécessaire d'absorber les photons que d'un seul faisceau pour que l'atome soit en mouvement. Pouvez vous m 'expliquer ?

que vous avez complétée avec

Oui d'accord mais pourquoi il ne peut pas se mettre en mouvement si il absorbe des atomes des deux faisceaux ?

Préciser notamment si la fréquence du laser est réglée de façon à ce qu'elle soit égale à celle d'un photon absorbable par l'atome.

Car si tel est le cas, la réponse est assez aisée : si l'atome perçoit la fréquence d'un photon absorbable des deux côtés, la quantité de mouvement du photon provenant d'un côté étant opposée à celle du photon provenant de l'autre côté la résultante des deux est nulle , l'atome reste effectivement immobile.

[manon]

Bonjour, excusez moi pour le retard et oui la fréquence du laser est celle d'un photon absorbable par l'atome.