Tutti sanno che il laser ha le caratteristiche di buona direzionalità e alta luminosità. Il suo fascio è concentrato in un angolo di emissione molto piccolo lungo l'asse (solo circa un decimo di grado). Inoltre, la commutazione Q laser e altre tecnologie possono ridurre l'energia laser compressa in un impulso molto stretto (come un trilionesimo di secondo), in modo che possa irradiare un'enorme quantità di energia. I laser nella mia impressione sono tutti collegati ad alta energia. Infatti, i laser ad alta energia possono essere utilizzati anche nella refrigerazione.
Già nel 1985, il fisico cinese americano Zhu Diwen ha congelato con successo gli atomi con un laser e ha vinto il Premio Nobel per la fisica nel 1997. In effetti, il principio del raffreddamento laser consiste nel ridurre il movimento termico delle molecole nell'oggetto. La temperatura di un oggetto è correlata al movimento termico delle molecole. Più intenso è il movimento molecolare, maggiore è la temperatura dell'oggetto. Al contrario, più lento è il movimento molecolare, minore è la temperatura dell'oggetto. La refrigerazione laser richiede una regolazione precisa del laser. Vengono utilizzati i due fasci di luce in direzioni opposte dopo l'accordatura. Quando un gran numero di fotoni entra all'interno dell'oggetto, il numero di particelle laser è piuttosto grande, rendendo le particelle nell'oggetto affollate. Dopo l'urto con un atomo, la bomba toglierà una parte dell'energia e annullerà l'energia cinetica dell'atomo molecolare stesso, facendo sì che l'atomo molecolare non sia in grado di" spostare casualmente" come prima, riducendo così il moto termico della molecola, riducendo così la temperatura dell'oggetto.
La velocità dell'atomo di un oggetto è solitamente di circa 500 metri al secondo. Per molto tempo, gli scienziati hanno cercato modi per rendere gli atomi relativamente stazionari. Zhu Diwen utilizza tre laser reciprocamente perpendicolari per irradiare gli atomi da tutti gli aspetti, in modo che gli atomi siano intrappolati nell'oceano di fotoni e il loro movimento sia costantemente ostacolato e rallentato. Questo effetto del laser è chiaramente chiamato" colla ottica" ;. Nell'esperimento, il" sticky" gli atomi possono scendere a una temperatura bassa quasi prossima allo zero assoluto (-273,15 ° C).
Il raffreddamento laser può eliminare il primo e il secondo spostamento di frequenza Doppler per stabilire un migliore riferimento di frequenza. Questo è di grande importanza per il tempismo, la misurazione di precisione e la navigazione. Attualmente, la tecnologia di refrigerazione laser ha importanti applicazioni sui tre livelli di cellule biologiche, mitocondri e cromosomi. Viene anche utilizzato nella fisica della materia condensata, nelle fontane atomiche, negli orologi atomici, negli interferometri atomici e nella litografia atomica.