光纖激光打標(biāo)機(jī)的激光制冷原理分析
溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。*,我們周圍的一切分子和原子都在進(jìn)行著停息的無規(guī)則的熱運動。而我們制冷的實質(zhì)就是降低這些分子或原子的總體上的熱運動的劇烈程度,光纖激光打標(biāo)機(jī)。
1、激光制冷中的一個很重要的技術(shù)就是多普勒冷卻技術(shù),多普勒冷卻技術(shù)的原理就是通過激光發(fā)出光子來阻礙原子的熱運動,而這個阻礙過程則是通過減小原子的動量來實現(xiàn)的。那么,激光究竟是如何來減小這些原子的動量呢?
首先,量子力學(xué)提出,原子只能吸收特定頻率的光子,從而改變其動量。多普勒效應(yīng)指出,波在波源移向觀察者時頻率變高,而在波源遠(yuǎn)離觀察者時頻率變低。當(dāng)觀察者移動時也能得到同樣的結(jié)論。
同樣,對于原子也是如此,當(dāng)原子的運動方向與光子運動相反時,則此光子的頻率將增大,而當(dāng)原子運動方向于此光子運動方向相同時,則此光子頻率將減小。然后的話,另一個物理學(xué)原理就是光雖然沒有靜質(zhì)量,但其具有動量。那么綜合以上幾個個物理學(xué)特性,我們就能構(gòu)建出激光冷卻的簡單模型。
2、激光器的頻率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的,而把激光器的頻率調(diào)至略低于某原子的可以吸收的頻率時,就會有意想不到的結(jié)果。當(dāng)用這樣一束光照射某一特定的原子時,就會發(fā)生這樣的情況。如果原子是向著激光束運動時,由于光的多普勒效應(yīng),則光子的頻率增加,而原來激光光子的頻率剛好是略小于原子的可吸收的頻率,則此時由于多普勒效應(yīng)則剛好被原子吸收。
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