¿Cómo hace el laser fresco el objeto?

December 17, 2020
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El laser tiene las características de la buena directividad y del alto brillo. Su haz se concentra en un ángulo muy pequeño de la emisión (solamente cerca de 0,1 grados) a lo largo del eje. Con la Q-transferencia del laser y otras tecnologías, la energía de laser se puede comprimir en un pulso muy estrecho. (Por ejemplo un trillonésimo de un segundo), así que él puede irradiar energía enorme. De hecho, los lasers con alta energía se pueden también utilizar en la refrigeración.

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Ya en 1985, del físico de Steven Chu los átomos congelados americanos con éxito con un laser y ganaron el Premio Nobel en la física en 1997. El principio de enfriamiento del laser es reducir el movimiento termal de moléculas en el objeto. La temperatura de un objeto se relaciona con el movimiento termal de moléculas. Cuanto más intenso el movimiento molecular, más alta es la temperatura del objeto. La refrigeración del laser requiere la adaptación exacta del laser. Los dos haces de luz en direcciones opuestas después de que adapte se utilicen. Cuando un gran número de fotones incorporan el interior del objeto, el número de partículas del laser es muy grande, haciendo las partículas en el objeto apretado. Después de chocar con un átomo, la bomba se llevará una parte de la energía y cancelará la energía cinética del átomo sí mismo, de tal modo reduciendo el movimiento termal de la molécula, de tal modo reduciendo la temperatura del objeto.

 

La velocidad móvil de los átomos de un objeto es generalmente cerca de 500 metros por segundos. Durante mucho tiempo, los científicos han estado buscando maneras de hacer los átomos relativamente inmóviles. Zhu Diwen utiliza tres lasers mutuamente perpendiculares para irradiar los átomos desde todos los puntos de vista, para atrapar los átomos en el océano de fotones, y su movimiento se obstaculiza y se retrasa constantemente. Este efecto del laser vivo se llama “pegamento óptico”. En el experimento, los átomos “pegajosos” pueden casi caer a una baja temperatura cerca del absoluto cero (- 273.15°C).

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El enfriamiento del laser puede eliminar los primeros y segundos cambios de frecuencia de Doppler para establecer una mejor referencia de la frecuencia. Esto está de gran importancia para medir el tiempo, la medida de precisión y la navegación. Actualmente, la tecnología de la refrigeración del laser tiene usos importantes principalmente en los tres niveles de células, de mitocondrias, y de cromosomas biológicos. También se utiliza en la física condensada de la materia, fuentes atómicas, relojes atómicos, interferómetros atómicos, y litografía atómica.