Vad Laserkylning?

Laserkylning är en metod att bromsa atomer, och därmed kyla dem med laser. Vanligtvis vi ser lasrar som uppvärmning upp saker, och det gör de på makroskopisk skala, men för enskilda atomer eller små grupper av atomer, kan de användas för kylning. Den kallaste temperaturen någonsin genereras, mindre än en halv miljarddels Kelvin (0,5 nanoKelvins) har uppnåtts genom en kombination av laserkylning och evaporativ kylning. Dessa temperaturer uppnås med små mängder av diffusa gaser. Den primära mekanism genom vilken laserkylning försenar atomer genom att få dem att absorbera och emittera fotoner i slumpvis riktningar. Så länge hastigheten av atomen är större än rekylhastighet av photon emission, den totala hastigheten minskas. Om du flöt på en svävare, flytta en betydande hastighet i en riktning, och slumpmässigt kastade metall kulorna av svävaren så småningom din hastighet skulle bromsa och dina rörelser som helt dikteras av rekylen effekten av att kasta bollar. Det är så laserkylning fungerar.

Laserkylning mål selektivt atomer rör sig i vissa riktningar och vid vissa hastigheter inom gas. Genom att ställa in ljuset till en specifik frekvens, strax under resonansfrekvens för ämnet, mål för lasern fälla endast de atomer i riktning mot det. Detta beror på Dopplereffekten-när atomen rör sig mot källan laser, frekvensen av ljus ökar med tanke på atomen. Detta är samma skäl som ljudet varierar frekvensen som ett tåg hastigheter förbi en stillastående observatör-den relativa hastigheten mellan källa och föremål manipulerar den skenbara frekvensen. För atomer rör sig inte vid denna tröskel hastighet, de är inte synliga för laser och därför inte påverkas av det.

När den skenbara frekvensen på ljuset när det gäller vissa atomerna i laserkylning fällan är precis lagom, absorberar atomen inkommande fotoner, blir mer energisk tillfälligt, då avger en foton. Så atomer rör sig i en viss riktning över en tröskel hastighet selektivt bromsats upp av den laserkylning enheten. Att organisera lasrar i en 3-dimensionell matris, kring diffusa gas kan atomens hastighet i alla tre frihetsgrader att dämpas, vilket leder till mindre atomär rörelse och därmed lägre temperatur. Gasen måste vara svårbedömt att fotoner inte elimineras genom intilliggande atomer. Långsamt manipulera frekvensen av lasern kan också vara till hjälp, eftersom det kan kräva flera etapper av nedkylning till lägre gas till önskad temperatur. Gör det försiktigt, och kanske du får som forskningsbidrag du alltid har velat ha.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.