लेज़र शीतलन का सिद्धांत और ठंडे परमाणुओं पर इसका अनुप्रयोग
शीत परमाणु भौतिकी में, बहुत सारे प्रायोगिक कार्यों के लिए कणों को नियंत्रित करना (आयनिक परमाणुओं को कैद करना, जैसे परमाणु घड़ियाँ), उन्हें धीमा करना और माप सटीकता में सुधार करना आवश्यक होता है। लेज़र तकनीक के विकास के साथ, लेज़र शीतलन का भी शीत परमाणुओं में व्यापक रूप से उपयोग होने लगा है।
परमाणु स्तर पर, तापमान का सार कणों की गति की गति है। लेज़र कूलिंग, फोटॉन और परमाणुओं के संवेग के आदान-प्रदान का उपयोग है, जिससे परमाणु ठंडे हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी परमाणु का वेग आगे की ओर है, और फिर वह विपरीत दिशा में उड़ते हुए फोटॉन को अवशोषित कर लेता है, तो उसका वेग धीमा हो जाएगा। यह घास पर आगे की ओर लुढ़कती एक गेंद की तरह है, अगर उसे अन्य बलों द्वारा धकेला न जाए, तो घास के संपर्क में आने से उत्पन्न "प्रतिरोध" के कारण वह रुक जाएगी।
यह परमाणुओं का लेज़र शीतलन है, और यह प्रक्रिया एक चक्र है। और इसी चक्र के कारण परमाणु ठंडे होते रहते हैं।
इसमें सबसे सरल शीतलन डॉप्लर प्रभाव का उपयोग करना है।
हालाँकि, सभी परमाणुओं को लेज़रों द्वारा ठंडा नहीं किया जा सकता, और ऐसा करने के लिए परमाणु स्तरों के बीच एक "चक्रीय संक्रमण" खोजना होगा। केवल चक्रीय संक्रमणों के माध्यम से ही शीतलन प्राप्त किया जा सकता है और निरंतर जारी रह सकता है।
वर्तमान में, क्योंकि क्षार धातु परमाणु (जैसे Na) की बाहरी परत में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, और क्षार पृथ्वी समूह (जैसे Sr) की सबसे बाहरी परत में दो इलेक्ट्रॉनों को भी एक पूरे के रूप में माना जा सकता है, इन दो परमाणुओं के ऊर्जा स्तर बहुत सरल हैं, और "चक्रीय संक्रमण" को प्राप्त करना आसान है, इसलिए अब लोगों द्वारा ठंडा किए जाने वाले परमाणु ज्यादातर सरल क्षार धातु परमाणु या क्षार पृथ्वी परमाणु होते हैं।
लेज़र शीतलन का सिद्धांत और ठंडे परमाणुओं पर इसका अनुप्रयोग
पोस्ट करने का समय: 25 जून 2023