Hitastig er líkamlegt magn sem gefur til kynna hita og kulda hlutar. Smásjá, það er alvarleiki varma hreyfingu sameinda mótmæla. Eins og við vitum öll, eru öll sameindin og atómin í kringum okkur að framkvæma óreglulega hita hreyfingu sem aldrei hættir. Kjarninn í kæli okkar er að draga úr styrkleika heildar hitauppstreymi hreyfinga þessara sameinda eða atóm, trefjar leysir merkja vél.
1. Mjög mikilvægt tækni í leysirarkælingu er Doppler kælingartækni. Meginreglan um Doppler kælingartækni er að loka varma hreyfingu atóma með því að gefa ljósmyndir af leysi og þetta hindrunarferli er að draga úr skriðþunga atómanna. Realized. Svo, hvernig nákvæmlega leysir minnka skriðþunga þessara atóma?
Í fyrsta lagi mælir skammtafræði að atóm geti aðeins tekið ljósmyndir af ákveðinni tíðni og þannig breytt skriðþunga þeirra. Doppler áhrifin bendir til þess að tíðnin verði hærri þar sem bylgjutækið hreyfist í átt að áheyrnarfulltrúanum og verður lægra þar sem bylgjutengillinn hreyfist í burtu frá áheyrnarfulltrúanum. Sama niðurstaða er hægt að nálgast þegar áhorfandinn hreyfist.
Á sama hátt gildir það sama um atóm. Þegar hreyfingarstefnu atómsins er andstæða hreyfingu ljóssins mun tíðni ljóssins aukast og þegar hreyfingarstefnu atómsins er það sama í ljósi hreyfingar ljóssins, mun ljósmyndunartíðnin verða minnka. Þá er annar eðlisfræðileg grundvallarregla sú að þótt ljósið hafi engin truflanir massa, þá hefur hún skriðþunga. Síðan með því að sameina ofangreind eðlisfræðileg einkenni, getum við búið til einföld líkan af kælingu í leysi.
2. Tíðni leysisins er stillanleg innan ákveðins bils og þegar tíðni leysisins er stillt á tíðni sem er örlítið lægri en sú atóm er óvænt niðurstaða. Þetta gerist þegar slík geisla ljós lýsir tilteknu atómi. Ef atómið hreyfist í átt að geislaljósinu eykst tíðni ljóssins vegna Doppler áhrif ljóssins og tíðni upprunalegu leysir ljóssins er aðeins aðeins minna en gleypanleg tíðni atómsins, en Doppler áhrifin er bara rétt. Frásogast af atómum.
Og þetta frásog kemur fram með breytingum á skriðþunga. Vegna þess að hreyfingarstefnu ljóssins er andstæða stefnu hreyfingar atómsins, eftir að ljósmyndirnir hafa áhrif á atómið, breytir atómið í spennandi ástandi og skriðþrýstingurinn minnkar þannig að hreyfifræðin dregur einnig úr. Fyrir atóm í annarri hreyfingarstefnu eykst tíðni samsvarandi ljósefna ekki svo að ljósmyndirnar í leysir geislanum geti ekki frásogast, þannig að það er ekki eins og aukning á skriðþunga, sem er það sama hvað varðar hreyfiorku .
Þegar við notum margar leysir til að lýsa atómum frá mismunandi sjónarhornum, minnkar skriðþunga atómanna í mismunandi hreyfingarstefnu og hreyfiorkan minnkar. Þar sem leysirinn dregur aðeins úr skriðþunga atómsins, eftir að þetta ferli heldur áfram um stund, mun skriðþunga flestra atóma ná mjög lágu stigi og ná þannig tilgangi kælingar.
Hins vegar er umfang umsóknar þessa tækni að mestu notað til atómkælingar og fyrir sameindir er erfitt að kólna það í mjög lágt hitastig. Hins vegar eru ultracold sameindir mikilvægari en ultracold atóm vegna þess að eiginleikar þeirra eru flóknari. Eins og er, eru aðferðir við kælingu sameindir að sameina ultracold basa atóm til að framleiða tvíbasísk sameindir. Ekki langt síðan, Yale University kældi strontíumflúoríðið (SrF) í nokkur hundruð ör-opnar.
Annar tegund af leysirarkælingu, einnig þekktur sem and-Stokes flúrljómunarkæling, er nýtt hugtak um kælingu sem er að þróast. Grundvallarreglan er andstæðingur-Stokes áhrifin, sem notar orku munurinn á dreifingu og atvik ljósa til að ná kælingu. The and-Stokes áhrif eru sérstakar dreifingaráhrif þar sem dreifður flúrljómandi ljósbylgjulengd er styttri en bylgjulengd myndavélarinnar.
Þess vegna er dreifingarflúrljómandi ljóseinorka hærri en atvik ljóssins og hægt er að skilja ferlið einfaldlega sem: Lítil orka leysir ljóseindið er notað til að vekja upp lýsandi miðli, lýsandi miðill dreifir hárorku ljósmyndir og upprunalega orku í ljósstofunni er tekið út úr miðlinum sem á að kólna. . Í samanburði við hefðbundna kælikerfið gefur leysirinn virkni þess að veita kælinguorku og dreifður and-Stokes flúrljómun er hitaflutningsbúnaðurinn.
