Mi az a lézerhűtés?

A lézerhűtés az atomok lelassításának és így lehűtésének módja a lézerek segítségével.Általában a lézereket úgy tekintjük, mint a dolgok fűtését, és minden bizonnyal makroszkopikus skálán teszik meg, de az egyes atomok vagy kis atomcsoportok esetében felhasználhatók hűtéshez.A leghidegebb hőmérsékleteket, amelyeket valaha generáltak, kevesebb, mint fél milliárd kelvin (0,5 nanokelvin) érhető el a lézerhűtés és a párologtató hűtés kombinációjával.Ezeket a hőmérsékleteket apró mennyiségű diffúz gázokkal érik el.Mindaddig, amíg az atom sebessége nagyobb, mint a fotonkibocsátás visszahúzódási sebessége, a teljes sebesség csökken.Ha egy légpárnát lebegett, jelentős sebességet mozgatott egy irányba, és véletlenszerűen dobta le a fémgömböket a légpárnás járműről, végül a sebessége lelassul, és a mozgásait teljes mértékben diktálják a golyók dobásának visszacsapása.Így működik a lézerhűtés.Ha a fényt egy meghatározott frekvenciára hangoljuk, közvetlenül az anyag rezonancia frekvenciája alatt, a lézercsapda csak azokat az atomokat célozza meg, amelyek felé mozognak.Ennek oka a Doppler -hatás - amikor az atom a forrás lézer felé halad, a fény frekvenciája növekszik az atom szempontjából.Ugyanez az oka annak, hogy a hangfrekvencia egy helyhez kötött megfigyelő feletti vonat sebességgel változik - a forrás és az objektum közötti relatív sebesség manipulálja a látszólagos frekvenciát.Azon atomok esetében, amelyek nem mozognak ezen a küszöbértéknél, átláthatóak a lézerre, és ezért nem befolyásolja.A fotonok, ideiglenesen energikusabbá válnak, majd fotont bocsátanak ki.Tehát a lézerhűtőberendezés szelektíven lelassítja az atomokat egy bizonyos irányban mozgó atomokat.A lézerek elrendezésével egy 3-dimenziós mátrixban, a diffúz gázt körülvéve, az atomsebesség mindhárom szabadságon tompítható, ami kevesebb atommozgást eredményez, és ezért alacsonyabb hőmérsékletet eredményez.A gáznak diffúznak kell lennie annak biztosítása érdekében, hogy a fotonokat ne a szomszédos atomok nem kapják meg.A lézer frekvenciájának lassan történő manipulálása szintén hasznos lehet, mivel ehhez több hűtési szakaszra lehet szükség, hogy a gázt a kívánt hőmérsékletre csökkentsék.Tegye óvatosan, és talán megkapja azt a kutatási támogatást, amelyet mindig is akart.