さて、ドップラー効果は習ったでしょうか？
移動する物体間で波をやり取りしたとき、接近中には本来の波長より
も短く観測され、離れる時には長く観測されます。
例えば消防車のサイレンなどですね。

次に、原子などにはそれぞれ吸収しやすい光の波長が存在します。
光を吸収した原子はその運動量を吸収しエネルギー準位を上げます。
しかし、エネルギー準位が上がったままでいるわけではなく、すぐに
光子を放出して低いエネルギー準位に戻ります。

ここでもう一つ重要なポイントとして光子を放出する方向は均等という
性質が上げられます。


上記３っの性質を考慮し、対象原子の吸収しやすい波長よりもわずか
に長い波長のレーザーを打ち込みます。
すると、ドップラー効果により接近中の原子はより多くの光子を吸収し、
その運動量を捕捉し、次いで無方向に放出します。
原子の運動ベクトルを統計的に見れば、レーザーの投射方向に接近
する原子の運動量だけが選択的に減少したことになります。

これを前後左右上下の６方向から行うことで全部の方向において、
原子の運動は抑制されます。いわゆる「冷える」わけです。


これ以上の詳しい事が聞きたい場合は、物理板で聞いてください。