लेजर कूलिंग सिद्धांत का विश्लेषण

Dec 24, 2020

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हर कोई जानता है कि लेजर अच्छी दिशात्मकता और उच्च चमक की विशेषताएं है। इसकी बीम धुरी के साथ एक बहुत छोटे उत्सर्जन कोण में केंद्रित है (केवल एक डिग्री के दसवें हिस्से के बारे में)। इसके अलावा, लेजर क्यू-स्विचिंग और अन्य प्रौद्योगिकियां लेजर ऊर्जा को बहुत संकीर्ण नाड़ी (जैसे एक सेकंड के खरबवां) में संकुचित कम कर सकती हैं, इसलिए यह भारी मात्रा में ऊर्जा को विकीर्ण कर सकती है। मेरी छाप में पराबैंगनीकिरण सभी उच्च ऊर्जा के साथ जुड़े हुए हैं। दरअसल, उच्च ऊर्जा वाले लेजर का इस्तेमाल रेफ्रिजरेशन में भी किया जा सकता है।

१९८५ के रूप में, चीनी अमेरिकी भौतिक विज्ञानी झू Diwen सफलतापूर्वक एक लेजर के साथ परमाणुओं जमे हुए और १९९७ में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता । दरअसल, लेजर कूलिंग का सिद्धांत ऑब्जेक्ट में अणुओं की थर्मल गति को कम करना है। किसी वस्तु का तापमान अणुओं की तापीय गति से संबंधित होता है। आणविक गति जितनी तीव्र होगी, वस्तु का तापमान उतना ही अधिक होगा। इसके विपरीत, आणविक गति धीमी, वस्तु का तापमान कम होगा। लेजर प्रशीतन लेजर की सटीक ट्यूनिंग की आवश्यकता है। ट्यूनिंग के बाद विपरीत दिशाओं में प्रकाश के दो बीम का उपयोग किया जाता है। जब बड़ी संख्या में फोटॉन वस्तु के इंटीरियर में प्रवेश करते हैं, तो लेजर कणों की संख्या काफी बड़ी होती है, जिससे वस्तु में कणों की भीड़ हो जाती है। एक परमाणु से टकराने के बाद, बम ऊर्जा का एक हिस्सा दूर ले जाएगा और आणविक परमाणु की गतिज ऊर्जा ही रद्द कर देगा, जिससे आणविक परमाणु पहले की तरह "बेतरतीब ढंग से स्थानांतरित" करने में सक्षम नहीं होगा, जिससे अणु की थर्मल गति कम हो जाएगी, जिससे वस्तु के तापमान में कमी आएगी।

किसी वस्तु के परमाणु की गति आमतौर पर लगभग 500 मीटर प्रति सेकंड होती है। लंबे समय से वैज्ञानिक परमाणुओं को अपेक्षाकृत स्थिर बनाने के तरीके तलाश रहे हैं । झू डिवेन सभी पहलुओं से परमाणुओं को विकिरणित करने के लिए तीन पारस्परिक रूप से लंबवत लेजर का उपयोग करता है, ताकि परमाणु फोटॉनों के सागर में फंस जाएं, और उनका आंदोलन लगातार रुकावट और धीमा हो जाता है। लेजर के इस प्रभाव को ताजा "ऑप्टिकल गोंद" कहा जाता है। प्रयोग में, "चिपचिपा" परमाणु लगभग पूर्ण शून्य (-273.15 डिग्री सेल्सियस) के करीब कम तापमान पर गिर सकते हैं।

लेजर कूलिंग एक बेहतर आवृत्ति संदर्भ स्थापित करने के लिए पहली और दूसरी डॉप्लर आवृत्ति बदलाव को खत्म कर सकते हैं। यह समय, सटीक माप और नेविगेशन के लिए बहुत महत्व का है। वर्तमान में लेजर रेफ्रिजरेशन तकनीक में जैविक कोशिकाओं के तीन स्तरों माइटोकॉन्ड्रिया और गुणसूत्रों पर महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। इसका उपयोग संघनित पदार्थ भौतिकी, परमाणु फव्वारे, परमाणु घड़ियों, परमाणु इंटरफेरोमीटर और परमाणु लिथोग्राफी में भी किया जाता है।