Temperatura je fizička količina koja ukazuje na stepen topline i hladnoće objekta. Mikroskopski, to je težina toplinskog kretanja molekula objekta. Kao što svi znamo, svi molekuli i atomi oko nas izvode nepravilan pokret toplote koji se nikada ne zaustavlja. Suština našeg hlađenja je da se smanji intenzitet ukupnog toplotnog kretanja ovih molekula ili atoma, laserske mašine za lasersko obeležavanje.
1. Vrlo važna tehnologija u laserskom hlađenju je Doppler tehnologija hlađenja. Princip dopler tehnologije hlađenja je blokiranje toplinskog kretanja atoma emitovanjem fotona pomoću lasera, a taj proces sprečavanja je da se smanji momentum atoma. Realizovano. Dakle, kako tačno laser smanjuje zamah tih atoma?
Prvo, kvantna mehanika sugeriše da atomi mogu apsorbovati samo fotone specifične frekvencije, čime mijenjaju svoj moment. Doplerov efekat pokazuje da frekvencija postaje viša kako se izvor vala kreće prema posmatraču, i postaje niži kako se izvor vala udaljava od promatrača. Isti zaključak se može dobiti kada se posmatrač kreće.
Slično, isto važi i za atome. Kada je pravac kretanja atoma suprotan kretanju fotona, frekvencija fotona će se povećati, a kada je smer kretanja atoma isti u pravcu kretanja fotona, frekvencija fotona će se povećati. smanjiti. Zatim, drugi princip fizike je da iako svetlost nema statičku masu, ona ima zamah. Zatim, kombinacijom gore navedenih fizičkih karakteristika, možemo konstruisati jednostavan model laserskog hlađenja.
2. Frekvencija lasera je podesiva unutar određenog raspona, a kada se frekvencija lasera podesi na frekvenciju nešto nižu od one u atomu, dolazi do neočekivanog rezultata. To se dešava kada takav snop svjetla osvjetljava određeni atom. Ako se atom kreće prema laserskom zraku, frekvencija fotona se povećava zbog Dopplerovog efekta svjetlosti, a frekvencija originalnog laserskog fotona je tek nešto manja od apsorbirajuće frekvencije atoma, tada je Dopplerov efekt samo pravo. Apsorbiraju atomi.
A ova apsorpcija se manifestuje promjenama zamaha. Pošto je pravac kretanja fotona suprotan pravcu kretanja atoma, nakon što se foton sudara sa atomom, atom prelazi u pobuđeno stanje, a moment se smanjuje, tako da kinetička energija takođe opada. Za atome u drugim pravcima kretanja, frekvencija odgovarajućih fotona se ne povećava, tako da se fotoni u laserskom snopu ne mogu apsorbirati, tako da ne postoji takva stvar kao povećanje momenta, koji je isti u odnosu na kinetičku energiju. .
Kada koristimo više lasera za osvetljavanje atoma iz različitih uglova, moment atoma u različitim pravcima kretanja se smanjuje i kinetička energija se smanjuje. Budući da laser samo smanjuje moment atoma, nakon što se taj proces nastavi neko vrijeme, momentum većine atoma će dostići vrlo nizak nivo, čime se postiže svrha hlađenja.
Međutim, opseg primjene ove tehnologije se uglavnom koristi za atomsko hlađenje, a za molekule je teško ohladiti ga na ultra-nisku temperaturu. Međutim, ultrahladni molekuli su značajniji od ultracoldnih atoma jer su njihove osobine složenije. Trenutno, metode za hlađenje molekula su da kombiniraju ultrakladne bazne atome da bi proizvele dibazične molekule. Nedavno je Univerzitet Yale ohladio stroncij fluorid (SrF) na nekoliko stotina mikro-otvora.
Drugi tip laserskog hlađenja, poznat i kao anti-Stokes fluorescentno hlađenje, novi je koncept hlađenja koji se razvija. Osnovni princip je anti-Stokes efekat, koji koristi energetsku razliku između rasipanja i incidentnih fotona kako bi postigao hlađenje. Anti-Stokes efekat je poseban efekat raspršenja u kojem je raspršena fluorescentna talasna dužina fotona kraća od talasne dužine incidentnog fotona.
Dakle, fluorescentna fotonska energija rasipanja je veća od energije fotona upadnog, a proces se jednostavno može shvatiti kao: niskoenergetski laserski foton se koristi za pobuđivanje luminiscentne sredine, prosvjetljujući medij raspršuje fotone visokih energija, a originalni energija u luminiscentnom mediju se izvlači iz medija koji se hladi. . U poređenju sa tradicionalnim načinom hlađenja, laser osigurava funkciju hlađenja, a raspršena anti-Stokes fluorescencija je nosač topline.
