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能量巨大的激光也能制冷?

能量巨大的激光也能制冷?

本文摘要:大家都告诉,激光具备方向性好、亮度高的特点,其光束集中于在沿轴线方向的一个大于升空角内(仅有十分之一度左右),再加激光调Q等技术能把激光能量传输到极窄的脉冲内(比如一万亿分之一秒),因此能电磁辐射出有极大的能量。印象中的激光,都是和高能联系在一起的,实质上具备高能量的激光,一样需要应用于在加热器方面。早在1985年,美国华裔物理学家朱棣文就顺利地用激光冷藏了原子,从而荣获1997年的诺贝尔物理学奖。 实质上,激光加热器的原理是减少物体中分子的热运动。

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大家都告诉,激光具备方向性好、亮度高的特点,其光束集中于在沿轴线方向的一个大于升空角内(仅有十分之一度左右),再加激光调Q等技术能把激光能量传输到极窄的脉冲内(比如一万亿分之一秒),因此能电磁辐射出有极大的能量。印象中的激光,都是和高能联系在一起的,实质上具备高能量的激光,一样需要应用于在加热器方面。早在1985年,美国华裔物理学家朱棣文就顺利地用激光冷藏了原子,从而荣获1997年的诺贝尔物理学奖。

实质上,激光加热器的原理是减少物体中分子的热运动。物体的温度与分子热运动有关,分子运动就越轻微,物体温度越高,反之,分子运动越慢,物体温度就就越较低。激光加热器,首先要对激光展开准确回声,利用回声后方向忽略的两束光,当大量的光子射入物体内部时,由于激光粒子的数量相当多,使得物体内微粒显得挤迫,再加光子在撞向原子后弹召开拿走一部分能量,抵销了分子原子本身的动能,造成分子原子无法像之前一样给定的“无规则运动”,从而减少分子热运动,进而减少了物体的温度。

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物体原子运动的速度一般来说在大约每秒500米,长期以来,科学家仍然在找寻使原子比较惯性的方法。朱棣文使用三束互相横向的激光,从各个方面对原子展开太阳光,使原子陷入光子海洋中,运动大大受到妨碍而滑行。激光的这种起到被形象地称作“光学粘胶”。

在试验中,被“硬”寄居的原子可以降至完全相似绝对零度(-273.15℃)的低温。激光致冷可以避免一级与二级多普勒频移,以便创建更佳的频率基准。这对计时、仪器计量和导航系统有最重要意义。

目前,激光加热器技术主要在生物学的细胞、线粒体和染色体三个层次上有最重要的应用于,也应用于凝聚态物理、原子喷泉、原子钟、原子干涉仪、原子光刻上。


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