早在1985年,美國華裔物理學(xué)家朱棣文就成功地用滋光冷凍了原子,從而榮獲1997年的諾貝爾物理學(xué)獎。
+)JpUqHa \RNg|G 激光為什么能制冷呢?原來,物體的 原子總是在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,這實際上就是表示物體溫度高低的熱運(yùn)動,即原子運(yùn)動越激烈,物體溫度越高;反之,溫度就越低。所以,只要降低原子運(yùn)動速 度,就能降低物體溫度;展庵评涞脑砭褪抢么罅康墓庾幼璧K原子運(yùn)動,使其減速,從而降低了物體溫度。
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E ^N8)]F, 自1995年epstein實現(xiàn)了光與熱的制冷效應(yīng)的歷史性突破以來 ,由于該制冷方法具有全光性的獨(dú)特優(yōu)點 ,同時制備的制冷器具有無振動和噪聲、無電磁輻射、體積小、質(zhì)量輕、可靠性高等特點 ,因此反斯托克斯熒光制冷器在軍事、航天衛(wèi)星、微電子、低溫物理與工程等領(lǐng)域具有非常誘人的應(yīng)用前景。
x.Q&$# &-(463 物體原子運(yùn)動的速度通常 在約每秒500米左右。長期以來,科學(xué)家一直在尋找使原子相對靜止的方法。朱棣文采用三束相互垂直的激光,從各個方面對原子進(jìn)行照射,使原子陷于光子海洋 中,運(yùn)動不斷受到阻礙而減速。激光的這種作用被形象地稱為“
光學(xué)粘膠”。在試驗中,被“粘”住的原子可以降到幾乎接近絕對零度的低溫。
V_plq6z O=u1u}CP? 激光能把材料中的熱量逐漸排出,直至這些材料像冰凍的冥王星一樣冷。美國的科學(xué)家已經(jīng)研制出激光冷卻器的樣機(jī),他們希望能把這些冷卻器放到衛(wèi)星上使用。近幾十年來,一種叫做多普勒冷卻的技術(shù)一直在用激光冷卻材料,利用光子使原子減速。能量從原子到光子的轉(zhuǎn)換能使原子冷卻到絕對溫度零上百萬分之一度弱。但是只是在極小的尺寸上才能作到這一點。