使用标量静磁势对离轴螺线管磁场的简单分析：在冷原子Zeeman减速器中的应用

在无电流区域，静磁学可以通过标量磁势的拉普拉斯方程来描述，因此可以应用静电学中常用的相同方法。在这里，我们展示了如何仅利用沿对称轴的场强大小，来计算真实（有限）螺线管内部的一般矢量场。我们的方法不需要积分或了解电流分布，并通过实际例子进行展示，包括用于通过激光冷却产生冷原子束的非均匀有限螺线管。这些例子使得教育工作者能够利用大多数学生熟悉的概念来讨论离轴磁场的非平凡计算，同时提供机会介绍当前现代研究的重要进展。