It-temperatura hija l-kwantità fiżika li tindika l-grad ta 'sħana u kesħa ta' oġġett. Mikroskopikament, hija s-severità tal-moviment termali tal-molekuli ta ’oġġett. Kif nafu lkoll, il-molekuli u l-atomi kollha ta 'madwarna qegħdin iwettqu l-moviment irregolari tas-sħana li qatt ma jieqaf. L-essenza tar-refriġerazzjoni tagħna hija li titnaqqas l-intensità tal-moviment termali totali ta ’dawn il-molekuli jew atomi, magna tal-fibra tal-laser li timmarka.
1. Teknoloġija importanti ħafna fit-tkessiħ bil-laser hija t-teknoloġija tat-tkessiħ Doppler. Il-prinċipju tat-teknoloġija tat-tkessiħ Doppler huwa li jimblokka l-moviment termali ta 'l-atomi billi jarmi fotoni bil-laser, u dan il-proċess ta' tfixkil huwa li jitnaqqas il-momentum ta 'l-atomi. Realizzat. Allura, kif eżattament il-laser inaqqas il-momentum ta 'dawn l-atomi?
L-ewwel, il-mekkanika kwantistika tissuġġerixxi li l-atomi jistgħu jassorbu biss fotoni ta 'frekwenza speċifika, u b'hekk jibdlu l-momentum tagħhom. L-effett Doppler jindika li l-frekwenza ssir ogħla hekk kif is-sors tal-mewġa jimxi lejn l-osservatur, u jsir iktar baxx hekk kif is-sors tal-mewġa jitbiegħed mill-osservatur. L-istess konklużjoni tista 'tinkiseb meta l-osservatur jiċċaqlaq.
Bl-istess mod, l-istess jgħodd għall-atomi. Meta d-direzzjoni tal-moviment tal-atomu tkun opposta għall-moviment tal-foton, il-frekwenza tal-foton tiżdied, u meta d-direzzjoni tal-moviment tal-atomu tkun l-istess fid-direzzjoni tal-moviment tal-foton, il-frekwenza tal-foton se jonqos. Imbagħad, prinċipju ieħor tal-fiżika huwa li għalkemm id-dawl m'għandux massa statika, għandu momentum. Imbagħad billi nikkombinaw il-karatteristiċi fiżiċi ta 'hawn fuq, nistgħu nibnu mudell sempliċi ta' tkessiħ bil-lejżer.
2. Il-frekwenza tal-lejżer hija aġġustabbli f'ċerta medda, u meta l-frekwenza tal-lejżer hija aġġustata għal frekwenza kemmxejn inqas minn dik ta 'atomu, hemm riżultat mhux mistenni. Dan jiġri meta raġġ ta 'dawl bħal dan idawwal atomu partikolari. Jekk l-atomu jimxi lejn ir-raġġ tal-lejżer, il-frekwenza tal-foton tiżdied minħabba l-effett Doppler tad-dawl, u l-frekwenza tal-foton laser oriġinali hija kemmxejn inqas mill-frekwenza assorbita ta 'l-atomu, allura l-effett Doppler huwa biss tajjeb. Assorbit mill-atomi.
U din l-assorbiment hija manifestata minn bidliet fil-momentum. Minħabba li d-direzzjoni tal-moviment tal-foton hija opposta għad-direzzjoni tal-moviment tal-atomu, wara li l-foton jiffaċċja l-atomu, l-atomu jgħaddi għall-istat eċċitat, u l-momentum jonqos, u għalhekk l-enerġija kinetika tonqos ukoll. Għal atomi f'direzzjonijiet oħra ta 'moviment, il-frekwenza tal-fotoni korrispondenti ma tiżdiedx, għalhekk il-fotoni fir-raġġ tal-laser ma jistgħux jiġu assorbiti, għalhekk m'hemm l-ebda ħaġa bħal żieda fil-momentum, li hija l-istess fir-rigward ta' l-enerġija kinetika .
Meta nużaw lasers multipli biex idawlu atomi minn angoli differenti, il-momentum ta 'l-atomi f'direzzjonijiet differenti ta' moviment jonqos u l-enerġija kinetika tonqos. Peress li l-lejżer inaqqas biss il-momentum ta 'l-atomu, wara li dan il-proċess ikompli għal xi ftit, il-momentum tal-biċċa l-kbira ta' l-atomi jilħaq livell baxx ħafna, u b'hekk jikseb l-iskop tar-refriġerazzjoni.
Madankollu, l-ambitu tal-applikazzjoni ta 'din it-teknoloġija jintuża l-aktar għat-tkessiħ atomiku, u għall-molekuli, huwa diffiċli li jibredha għal temperatura ultra-baxxa. Madankollu, molekuli ultracold huma aktar sinifikanti minn atomi ultracold minħabba li l-proprjetajiet tagħhom huma aktar kumplessi. Bħalissa, il-metodi għat-tkessiħ tal-molekuli huma li jgħaqqdu l-atomi ta 'bażi ultracold biex jipproduċu molekuli dibasiċi. Mhux ftit ilu, l-Università ta ’Yale bessaħ il-fluworidu ta’ l-istrontium (SrF) għal ftit mijiet ta ’mikro-ftuħ.
Tip ieħor ta 'tkessiħ bil-lejżer, magħruf ukoll bħala t-tkessiħ tal-fluworexxenza anti-Stokes, huwa kunċett ġdid ta' refriġerazzjoni li qed jevolvi. Il-prinċipju bażiku huwa l-effett anti-Stokes, li juża d-differenza fl-enerġija bejn it-tifrix u l-fotoni inċidentali biex jinkiseb ir-refriġerazzjoni. L-effett anti-Stokes huwa effett ta 'tifrix speċjali li fih it-tul ta' mewġ tal-foton fluworexxenti mifrux huwa iqsar mit-tul ta 'mewġ tal-foton inċident.
Għalhekk, l-enerġija tal-foton fluworexxenti tifrix hija ogħla mill-enerġija tal-foton inċidentali, u l-proċess jista 'jinftiehem sempliċement bħala: il-foton tal-lejżer b'enerġija baxxa jintuża biex jiġi eċitat il-mezz luminixxenti, il-mezz li jdawwal iferred fotoni ta' enerġija għolja, u l-oriġinal enerġija fil-medium luminixxenti titneħħa mill-mezz li għandu jitkessaħ. . Meta mqabbel mal-metodu tradizzjonali tat-tkessiħ, il-lejżer jipprovdi l-funzjoni li jipprovdi l-enerġija tar-refriġerazzjoni, u l-fluworexxenza anti-Stokes mifruxa hija l-ġarrier tas-sħana.
