La température est la grandeur physique qui indique le degré de chaleur et de froid d’un objet. Microscopiquement, c’est la gravité du mouvement thermique des molécules d’un objet. Comme nous le savons, toutes les molécules et les atomes qui nous entourent sont acquittent de la circulation de chaleur irrégulière qui ne s’arrête jamais. L’essence de notre réfrigération est de réduire l’intensité du mouvement thermique globale de ces molécules ou atomes, de machine de marquage laser à fibre.
1. une technologie très importante en refroidissement laser est Doppler technologie de refroidissement. Le principe de la technologie de refroidissement Doppler est de bloquer les mouvements thermiques des atomes en émettant des photons par laser, et ce processus entrave consiste à réduire la quantité de mouvement des atomes. Réalisé. Alors, comment exactement le laser réduit-elle l’élan de ces atomes ?
Tout d’abord, la mécanique quantique suggère que les atomes peuvent absorber seulement photons d’une fréquence spécifique, modifiant ainsi leur élan. L’effet Doppler indique que la fréquence devienne plus haut que la source de l’onde se déplace vers l’observateur et devient plus faible que la source de l’onde s’éloigne de l’observateur. La même conclusion peut être obtenue lorsque l’observateur se déplace.
De même, le même est vrai pour les atomes. Lorsque la direction du mouvement de l’atome est opposé à la requête du photon, il augmentera la fréquence du photon, et lorsque la direction du mouvement de l’atome est la même dans la direction du mouvement du photon, diminue la fréquence du photon. Puis, un autre principe physique c’est que même si la lumière n’a aucune masse statique, dynamique. Puis, en combinant les caractéristiques physique ci-dessus, nous pouvons construire un modèle simple de refroidissement laser.
2. la fréquence du laser est réglable dans une plage, et lorsque la fréquence du laser est ajustée à une fréquence légèrement inférieure à celui d’un atome, il y a un résultat inattendu. Cela se produit lorsque tel un faisceau de lumière éclaire un atome particulier. Si l’atome se déplace vers le faisceau de laser, la fréquence du photon augmente en raison de l’effet Doppler de la lumière, et la fréquence du photon originel laser est légèrement inférieure à la fréquence résorbable de l’atome, l’effet Doppler est juste comme il faut. Absorbé par les atomes.
Et cette absorption se manifeste par des changements de quantité de mouvement. Parce que la direction du mouvement du photon est opposé au sens de déplacement de l’atome, après que le photon se heurte à l’atome, l’atome passe à l’état excité et les baisses de la quantité de mouvement, donc l’énergie cinétique diminue également. Pour les atomes dans d’autres directions du mouvement, la fréquence des photons correspondants n’augmente pas, donc les photons du faisceau laser ne peut pas être absorbés, donc il n’y a aucune une telle chose comme une augmentation dans l’élan, qui est la même en ce qui concerne l’énergie cinétique.
Lorsque nous utilisons plusieurs lasers pour illuminer les atomes sous des angles différents, la quantité de mouvement des atomes dans des directions différentes de motion diminue et l’énergie cinétique diminue. Puisque le laser seulement réduit l’élan de l’atome, après que ce processus se poursuit que pendant un certain temps, l’élan de la plupart des atomes atteindront un niveau très bas, donc atteindre l’objectif de la réfrigération.
Toutefois, le champ d’application de cette technologie est principalement utilisé pour le refroidissement atomique, et pour les molécules, il est difficile pour le refroidir à température ultra-basse. Cependant, les molécules ultrafroides sont plus significatifs que les atomes ultra-froids parce que leurs propriétés sont plus complexes. Procédés de refroidissement molécules actuellement à combiner des atomes ultra-froids de base pour produire des molécules dibasiques. Il n’y a pas si longtemps, l’Université de Yale a refroidi le fluorure de strontium (SrF) à quelques centaines de micro-ouvre.
Un autre type de laser, refroidissement, également connu sous le nom de fluorescence anti-Stokes refroidissement, est un nouveau concept du froid qui évolue. Le principe de base est l’effet anti-Stokes, qui utilise la différence d’énergie entre les photons incidents et de diffusion pour atteindre réfrigération. L’effet anti-Stokes est un effet de diffusion spécial dans lequel la longueur d’onde du photon fluorescent épars est plus courte que la longueur d’onde du photon incident.
Par conséquent, l’énergie des photons fluorescents diffusion est supérieure à l’énergie des photons incidents, et le processus peut être compris simplement comme : le photon de faible énergie laser est utilisé pour exciter le milieu luminescent, le milieu éclairant disperse les photons de haute énergie , et l’énergie originelle dans le milieu luminescent est mis hors du milieu à refroidir. . Par rapport à la traditionnelle méthode de refroidissement, le laser fournit la fonction de fournir la puissance de réfrigération, et la fluorescence anti-Stokes épars est le transporteur de chaleur.
