लेजर शीतलनको सिद्धान्त र चिसो परमाणुहरूमा यसको प्रयोग

लेजर शीतलनको सिद्धान्त र चिसो परमाणुहरूमा यसको प्रयोग

चिसो परमाणु भौतिकशास्त्रमा, धेरै प्रयोगात्मक कार्यको लागि कणहरू नियन्त्रण गर्न (परमाणु घडी जस्ता आयनिक परमाणुहरूलाई कैद गर्ने), तिनीहरूलाई ढिलो गर्ने, र मापन शुद्धता सुधार गर्ने आवश्यकता पर्दछ। लेजर प्रविधिको विकाससँगै, चिसो परमाणुहरूमा लेजर शीतलन पनि व्यापक रूपमा प्रयोग हुन थालेको छ।

आणविक स्केलमा, तापक्रमको सार भनेको कणहरू सर्ने गति हो। लेजर कूलिंग भनेको गति आदानप्रदान गर्न फोटोन र परमाणुहरूको प्रयोग हो, जसले गर्दा परमाणुहरू शीतल हुन्छन्। उदाहरणका लागि, यदि कुनै परमाणुको अगाडिको वेग छ, र त्यसपछि यसले विपरीत दिशामा यात्रा गरिरहेको उडिरहेको फोटोनलाई अवशोषित गर्छ भने, यसको वेग सुस्त हुनेछ। यो घाँसमा अगाडि घुमिरहेको बल जस्तै हो, यदि यसलाई अन्य बलहरूले धकेलेन भने, यो घाँससँगको सम्पर्कबाट ल्याइएको "प्रतिरोध" को कारणले रोकिनेछ।

यो परमाणुहरूको लेजर शीतलन हो, र यो प्रक्रिया एक चक्र हो। र यो चक्रको कारणले गर्दा परमाणुहरू शीतलन भइरहन्छन्।

यसमा, सबैभन्दा सरल शीतलन भनेको डप्लर प्रभाव प्रयोग गर्नु हो।

यद्यपि, सबै परमाणुहरूलाई लेजरहरूद्वारा चिसो पार्न सकिँदैन, र यो प्राप्त गर्न परमाणु स्तरहरू बीच "चक्रीय संक्रमण" फेला पार्नु पर्छ। चक्रीय संक्रमणहरू मार्फत मात्र चिसो प्राप्त गर्न सकिन्छ र निरन्तर जारी राख्न सकिन्छ।

हाल, क्षार धातुको परमाणु (जस्तै Na) को बाहिरी तहमा एउटा मात्र इलेक्ट्रोन भएकोले, र क्षार पृथ्वी समूहको सबैभन्दा बाहिरी तहमा रहेका दुई इलेक्ट्रोनहरू (जस्तै Sr) लाई पनि समग्रमा मान्न सकिने भएकोले, यी दुई परमाणुहरूको ऊर्जा स्तर धेरै सरल छ, र "चक्रीय संक्रमण" प्राप्त गर्न सजिलो छ, त्यसैले अब मानिसहरूले चिसो पार्ने परमाणुहरू प्रायः साधारण क्षार धातुको परमाणु वा क्षार पृथ्वीको परमाणुहरू हुन्।

लेजर शीतलनको सिद्धान्त र चिसो परमाणुहरूमा यसको प्रयोग