लेजर कूलिंग का सिद्धांत और ठंडे परमाणुओं पर इसका अनुप्रयोग
ठंडे परमाणु भौतिकी में, बहुत सारे प्रायोगिक कार्यों के लिए कणों को नियंत्रित करना (आयनिक परमाणुओं को कैद करना, जैसे कि परमाणु घड़ियाँ), उन्हें धीमा करना और माप सटीकता में सुधार करना आवश्यक है।लेज़र तकनीक के विकास के साथ, ठंडे परमाणुओं में लेज़र कूलिंग का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है।
परमाणु पैमाने पर, तापमान का सार वह गति है जिस पर कण चलते हैं।लेजर कूलिंग में गति के आदान-प्रदान के लिए फोटॉन और परमाणुओं का उपयोग किया जाता है, जिससे परमाणुओं को ठंडा किया जाता है।उदाहरण के लिए, यदि किसी परमाणु का वेग आगे की ओर है, और फिर वह विपरीत दिशा में यात्रा कर रहे एक 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, यदि इसे अन्य बलों द्वारा धक्का नहीं दिया जाता है, तो यह घास के संपर्क में आने वाले "प्रतिरोध" के कारण रुक जाएगी।
यह परमाणुओं का लेजर शीतलन है, और यह प्रक्रिया एक चक्र है।और इस चक्र के कारण ही 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 है, और इसे प्राप्त करने के लिए परमाणु स्तरों के बीच एक "चक्रीय संक्रमण" पाया जाना चाहिए।केवल चक्रीय संक्रमणों के माध्यम से ही शीतलन प्राप्त किया जा सकता है और निरंतर जारी रखा जा 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 संपूर्ण माना जा सकता है, ऊर्जा इन दो परमाणुओं का स्तर बहुत सरल है, और "चक्रीय संक्रमण" प्राप्त करना आसान है, इसलिए जिन परमाणुओं को अब लोगों द्वारा ठंडा किया जाता है वे ज्यादातर साधारण क्षार धातु परमाणु या क्षार पृथ्वी परमाणु हैं।
लेजर कूलिंग का सिद्धांत और ठंडे परमाणुओं पर इसका अनुप्रयोग
पोस्ट समय: जून-25-2023