Температура - это физическая величина, которая показывает степень тепла и холода объекта. Микроскопически это тяжесть теплового движения молекул объекта. Как все мы знаем, все молекулы и атомы вокруг нас осуществляют нерегулярное тепловое движение, которое никогда не прекращается. Суть нашего охлаждения заключается в том, чтобы уменьшить интенсивность общего теплового движения этих молекул или атомов волоконной лазерной маркировочной машиной.
1. Очень важной технологией лазерного охлаждения является технология доплеровского охлаждения. Принцип технологии доплеровского охлаждения состоит в том, чтобы блокировать тепловое движение атомов путем излучения фотонов лазером, и этот процесс препятствует уменьшению импульса атомов. Реализованный. Итак, как именно лазер уменьшает импульс этих атомов?
Во-первых, квантовая механика предполагает, что атомы могут поглощать только фотоны определенной частоты, тем самым изменяя их импульс. Эффект Доплера указывает, что частота становится выше, когда источник волны движется к наблюдателю, и становится ниже, когда источник волны удаляется от наблюдателя. Такой же вывод можно получить при движении наблюдателя.
Точно так же верно и для атомов. Когда направление движения атома противоположно движению фотона, частота фотона будет увеличиваться, а когда направление движения атома будет одинаковым в направлении движения фотона, частота фотона будет убывать. Затем еще один физический принцип заключается в том, что хотя у света нет статической массы, у него есть импульс. Затем, комбинируя вышеуказанные физические характеристики, мы можем построить простую модель лазерного охлаждения.
2. Частота лазера регулируется в определенном диапазоне, и когда частота лазера регулируется до частоты, немного меньшей, чем у атома, возникает неожиданный результат. Это происходит, когда такой луч света освещает определенный атом. Если атом движется в направлении лазерного луча, частота фотона увеличивается из-за эффекта Доплера света, а частота исходного лазерного фотона лишь немного меньше, чем поглощаемая частота атома, тогда эффект Доплера просто право. Поглощается атомами.
И это поглощение проявляется изменениями импульса. Поскольку направление движения фотона противоположно направлению движения атома, после того, как фотон сталкивается с атомом, атом переходит в возбужденное состояние, и импульс уменьшается, поэтому кинетическая энергия также уменьшается. Для атомов в других направлениях движения частота соответствующих фотонов не увеличивается, поэтому фотоны в лазерном луче не могут быть поглощены, поэтому не существует такого понятия, как увеличение импульса, которое является одинаковым в отношении кинетической энергии. ,
Когда мы используем несколько лазеров для освещения атомов под разными углами, импульс атомов в разных направлениях движения уменьшается, а кинетическая энергия уменьшается. Поскольку лазер только уменьшает импульс атома, после того, как этот процесс продолжается некоторое время, импульс большинства атомов достигнет очень низкого уровня, достигая, таким образом, цели охлаждения.
Однако сфера применения этой технологии в основном используется для атомного охлаждения, а для молекул его сложно охладить до сверхнизкой температуры. Однако ультрахолодные молекулы имеют большее значение, чем ультрахолодные атомы, поскольку их свойства более сложны. В настоящее время способы охлаждения молекул заключаются в объединении ультрахолодных основных атомов с образованием двухосновных молекул. Не так давно Йельский университет охладил фторид стронция (SrF) до нескольких сотен микроотверстий.
Другой тип лазерного охлаждения, также известный как антистоксовое флуоресцентное охлаждение, является новой концепцией охлаждения, которая развивается. Основным принципом является антистоксов эффект, который использует разность энергий рассеивающих и падающих фотонов для достижения охлаждения. Антистоксов эффект - это особый эффект рассеяния, при котором длина волны рассеянного флуоресцентного фотона короче длины волны падающего фотона.
Таким образом, энергия рассеивающего флуоресцентного фотона выше, чем энергия падающего фотона, и процесс может быть просто понят как: низкоэнергетический лазерный фотон используется для возбуждения люминесцентной среды, освещающая среда рассеивает высокоэнергетические фотоны, а оригинал энергия в люминесцентной среде берется из охлаждаемой среды. , По сравнению с традиционным методом охлаждения, лазер обеспечивает функцию охлаждения, а рассеянная антистоксова флуоресценция является теплоносителем.
