激光冷卻技術(shù)laserrefrigerationtechnique-資料下載頁
2025-07-20 00:35本頁面
【正文】 鈉原子企圖向何方運動 ， 都會遇上具有恰當(dāng)能量的光子 ，并被推回到六束激光交匯的區(qū)域 。 ? 在這個小區(qū)域里 ， 聚集了大量的冷卻下來的原子 ， 組成了肉眼看去像是豌豆大小的發(fā)光的氣團 。 由六束激光組成了 “ 光學(xué)粘膠 ” ， 使原子陷入其中從而 不斷降低速度 。 link1997諾貝爾物理學(xué)獎 II. 陷俘原子實驗 ? 上述實驗中原子只是被冷卻 ， 并沒有被陷俘 。 重力會使它們在 1秒鐘內(nèi)從光學(xué)粘膠中落下來 。 為了真正陷俘原子 ， 就需要有一個陷阱 。 ? 如上述排列 ， 再加上兩個磁性線圈 ， 以便給出略微可變化的磁場 ， 其最小值處于激光束相交的區(qū)域 。 由于磁場會對原子的特征能級起作用 （ 這種作用叫做 塞曼效應(yīng) ，即 置于磁場中的光源發(fā)射的各種譜線 ， 受磁場影響分裂成幾條 ， 各分譜線之間間隔的大小與磁場強度成正比 ） ， 就會產(chǎn)生一個比重力大的力 ， 從而把原子拉回到陷阱中心 。 這時原子雖然沒有真正被捉住 ， 但卻是被 激光和磁場 約束在一個很小的范圍里 ， 從而可以在實驗中加以研究或利用 。 當(dāng)在同一體積中陷俘越來越多的原子時，就組成了稀薄氣體，可以詳細研究其特性。 用聚焦激光束使原子束彎折和聚焦，導(dǎo)致了 “ 光學(xué)鑷子 ” 的發(fā)展，光子鑷子可用于操縱活細胞和其它微小物體。 用于冷卻衛(wèi)星上靈敏的探測器和電子設(shè)備。 所有高溫物體能發(fā)出紅外輻射。譬如說，天文學(xué)用的紅外探測器就是這個問題，因為熱儀器所發(fā)出的 “ 噪音 ” 會淹沒來自天體的信號。所以對紅外探測器械冷卻是極為重要的。 激光冷卻的應(yīng)用前景 設(shè)計出 原子噴泉實驗。 即把高度冷卻并被陷俘了的原子非常平緩地向上噴出，在重力場中作拋射體運動，當(dāng)?shù)竭_頂點時原子正好處在微波腔內(nèi)，然后在重力場的作用下開始下落。這時，用相隔一定時間的兩束微波輻射脈沖對這些原子進行探測。 借助原子噴泉可以對原子的能級進行極為精確的測量，有可能用于設(shè)計新型的 原子鐘 （利用振蕩場的頻率即保持與原子的共振頻率完全相同的頻率作為產(chǎn)生時間脈沖的節(jié)拍器） ，以應(yīng)用于 太空航行和 GPS全球定位系統(tǒng) （ 目前精確度最高的是銫原子鐘 ）。 激光冷卻的應(yīng)用 結(jié)束語：激光冷卻技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景，但目前尚在探索之中，隨著科學(xué)的發(fā)展，其必將滲透于各個領(lǐng)域，讓我們拭目以待吧！ Thank You!
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