Suhu adalah kuantitas fisik yang menunjukkan tingkat panas dan dingin suatu benda. Secara mikroskopis, itu adalah keparahan gerakan termal dari molekul suatu objek. Seperti yang kita semua tahu, semua molekul dan atom di sekitar kita melakukan gerakan panas tidak teratur yang tidak pernah berhenti. Inti dari pendinginan kami adalah untuk mengurangi intensitas gerakan termal keseluruhan molekul atau atom ini, mesin penandaan laser serat.
1. Teknologi yang sangat penting dalam pendinginan laser adalah teknologi pendinginan Doppler. Prinsip teknologi pendinginan Doppler adalah untuk memblokir gerakan termal atom dengan memancarkan foton dengan laser, dan proses penghalang ini adalah untuk mengurangi momentum atom. Menyadari. Jadi, bagaimana tepatnya laser mengurangi momentum atom-atom ini?
Pertama, mekanika kuantum menunjukkan bahwa atom hanya dapat menyerap foton dari frekuensi tertentu, sehingga mengubah momentumnya. Efek Doppler menunjukkan bahwa frekuensi menjadi lebih tinggi ketika sumber gelombang bergerak ke arah pengamat, dan menjadi lebih rendah ketika sumber gelombang bergerak menjauh dari pengamat. Kesimpulan yang sama dapat diperoleh saat pengamat bergerak.
Demikian pula, hal yang sama berlaku untuk atom. Ketika arah gerakan atom berlawanan dengan gerakan foton, frekuensi foton akan meningkat, dan ketika arah gerakan atom sama dengan arah gerak foton, frekuensi foton akan mengurangi. Kemudian, prinsip fisika lain adalah bahwa walaupun cahaya tidak memiliki massa statis, ia memiliki momentum. Kemudian dengan menggabungkan karakteristik fisika di atas, kita dapat membangun model pendinginan laser yang sederhana.
2. Frekuensi laser disesuaikan dalam rentang tertentu, dan ketika frekuensi laser disesuaikan dengan frekuensi sedikit lebih rendah dari pada atom, ada hasil yang tidak terduga. Ini terjadi ketika seberkas cahaya menerangi atom tertentu. Jika atom bergerak ke arah sinar laser, frekuensi foton meningkat karena efek Doppler cahaya, dan frekuensi foton laser asli hanya sedikit kurang dari frekuensi atom yang dapat diserap, maka efek Doppler hanya kanan. Diserap oleh atom.
Dan penyerapan ini dimanifestasikan oleh perubahan momentum. Karena arah gerak foton berlawanan dengan arah pergerakan atom, setelah foton bertabrakan dengan atom, atom transisi ke keadaan tereksitasi, dan momentum menurun, sehingga energi kinetik juga berkurang. Untuk atom dalam arah gerakan lain, frekuensi foton yang sesuai tidak meningkat, sehingga foton dalam sinar laser tidak dapat diserap, sehingga tidak ada yang namanya peningkatan momentum, yang sama sehubungan dengan energi kinetik .
Ketika kita menggunakan beberapa laser untuk menerangi atom dari sudut yang berbeda, momentum atom dalam arah gerakan yang berbeda berkurang dan energi kinetik berkurang. Karena laser hanya mengurangi momentum atom, setelah proses ini berlanjut untuk sementara waktu, momentum sebagian besar atom akan mencapai tingkat yang sangat rendah, sehingga mencapai tujuan pendinginan.
Namun, ruang lingkup penerapan teknologi ini sebagian besar digunakan untuk pendinginan atom, dan untuk molekul, sulit untuk mendinginkannya pada suhu yang sangat rendah. Namun, molekul lewat dingin lebih bermakna daripada atom lewat dingin karena sifatnya lebih kompleks. Saat ini, metode untuk mendinginkan molekul adalah dengan menggabungkan atom dasar lewat dingin untuk menghasilkan molekul dibasic. Belum lama ini, Universitas Yale mendinginkan strontium fluoride (SrF) hingga beberapa ratus mikro-terbuka.
Jenis lain dari pendinginan laser, juga dikenal sebagai pendingin fluoresensi anti-Stokes, adalah konsep baru pendinginan yang berkembang. Prinsip dasarnya adalah efek anti-Stokes, yang menggunakan perbedaan energi antara hamburan dan foton untuk mencapai pendinginan. Efek anti-Stokes adalah efek hamburan khusus di mana panjang gelombang foton fluorescent tersebar lebih pendek daripada panjang gelombang foton kejadian.
Oleh karena itu, energi foton fluorescent hamburan lebih tinggi dari energi foton kejadian, dan prosesnya dapat dipahami sebagai: foton laser berenergi rendah digunakan untuk menggairahkan medium luminesen, medium penyinari menyebarkan foton berenergi tinggi, dan aslinya energi dalam medium luminescent dikeluarkan dari medium untuk didinginkan. . Dibandingkan dengan metode pendinginan tradisional, laser menyediakan fungsi memberikan daya pendinginan, dan fluoresensi anti-Stokes yang tersebar adalah pembawa panas.
