લેસર કૂલિંગનો સિદ્ધાંત અને ઠંડા અણુઓ પર તેનો ઉપયોગ
ઠંડા અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ઘણા પ્રાયોગિક કાર્ય માટે કણોને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર પડે છે (આયનીય અણુઓ, જેમ કે અણુ ઘડિયાળોને કેદ કરવા), તેમને ધીમા કરવા અને માપનની ચોકસાઈ સુધારવા માટે. લેસર ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, ઠંડા અણુઓમાં પણ લેસર કૂલિંગનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થવા લાગ્યો છે.
અણુ સ્કેલ પર, તાપમાનનો સાર એ કણોની ગતિ છે. લેસર કૂલિંગ એ ફોટોન અને અણુઓનો ઉપયોગ કરીને ગતિનું વિનિમય કરે છે, જેનાથી અણુઓ ઠંડા થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ અણુનો આગળનો વેગ હોય, અને પછી તે વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરતા ઉડતા ફોટોનને શોષી લે, તો તેનો વેગ ધીમો પડી જશે. આ ઘાસ પર આગળ ફરતા બોલ જેવું છે, જો તેને અન્ય દળો દ્વારા ધકેલવામાં ન આવે, તો તે ઘાસના સંપર્ક દ્વારા લાવવામાં આવતા "પ્રતિકાર" ને કારણે બંધ થઈ જશે.
આ પરમાણુઓનું લેસર કૂલિંગ છે, અને આ પ્રક્રિયા એક ચક્ર છે. અને આ ચક્રને કારણે જ પરમાણુ ઠંડા થતા રહે છે.
આમાં, ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ કરવો એ સૌથી સરળ ઠંડક છે.
જોકે, બધા અણુઓને લેસર દ્વારા ઠંડુ કરી શકાતું નથી, અને આ હાંસલ કરવા માટે અણુ સ્તરો વચ્ચે "ચક્રીય સંક્રમણ" શોધવું આવશ્યક છે. ફક્ત ચક્રીય સંક્રમણો દ્વારા જ ઠંડક પ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને સતત ચાલુ રાખી શકાય છે.
હાલમાં, કારણ કે આલ્કલી ધાતુના અણુ (જેમ કે Na) ના બાહ્ય સ્તરમાં ફક્ત એક જ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, અને આલ્કલી પૃથ્વી જૂથ (જેમ કે Sr) ના સૌથી બાહ્ય સ્તરમાં બે ઇલેક્ટ્રોનને પણ સંપૂર્ણ ગણી શકાય છે, આ બે અણુઓના ઉર્જા સ્તર ખૂબ જ સરળ છે, અને "ચક્રીય સંક્રમણ" પ્રાપ્ત કરવું સરળ છે, તેથી હવે લોકો દ્વારા ઠંડુ કરાયેલા અણુઓ મોટાભાગે સરળ આલ્કલી ધાતુના અણુઓ અથવા આલ્કલી પૃથ્વીના અણુઓ હોય છે.
લેસર કૂલિંગનો સિદ્ધાંત અને ઠંડા અણુઓ પર તેનો ઉપયોગ
પોસ્ટ સમય: જૂન-25-2023