激光冷却分子。免费技术图书馆新闻

激光冷却分子

05.09.2017

物理学家需要非常冷且几乎没有热运动的分子来进行各种研究，从研究分子本身的特性到创建量子计算机。相信在这种情况下，各种反应也应该减慢，这将使研究正在进行的过程成为可能。然而，在实现超低温的道路上，大自然设置了许多障碍。

伦敦帝国理工学院冷物质中心的创纪录成就的作者使用了最常见的分子激光冷却方法——多普勒。

要了解其机制，请记住原子吸收和发射光子的能量等于其能级之间的差异。在这种方法中，选择的激光辐射频率略低于吸收所需的频率。但是由于多普勒效应，向光子移动的原子“看到”它具有更高的频率并且仍然会发生吸收。

然后被激发的原子自发地发射一个光子，但频率更高。因此，在每一次这样的吸收-辐射循环中，它都会失去部分动能，因此会冷却下来。原子不会对超车的激光束做出反应，因为它的多普勒效应会进一步降低频率，使吸收变得不可能。

几束激光，朝着不同的方向，在原子的任何运动方向上减慢原子的速度。原子似乎在像蜂蜜或糖蜜这样的粘性液体中移动。这种冷却方法称为“光学糖蜜”。

然而，以这种方式不可能将分子和原子冷却到低于几百微开尔文的温度。事实是，由于不确定性关系，光子被吸收的不是一个频率，而是整个频率范围。物理学家说谱线是有宽度的。但是随后，在原子的低速下，来自两个方向的光子都会被吸收，该方法将停止工作。发生这种情况的温度称为多普勒极限。

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圣保罗大约有 XNUMX 万辆汽车，其中 XNUMX 万辆可以同时使用汽油和酒精。汽油价格由国家调控，不受世界油价影响，全年稳定，而酒精价格波动，每次甘蔗收割后都会下跌。因此，几乎所有能够改用酒精的车主每年都会这样做几个月。

巴西环保人士分析了该市 22 个站点定期收集的空气污染数据。事实证明，在“酒精季节”期间，空气质量并没有改善，也就是说，为了使效果变得明显，超过四分之一的车队必须使用酒精行驶。

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