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Forum: HF, Funk und Felder Laserkühlung für Festkörper


Autor: T.O.N.I (Gast)
Datum:

Hi leuts,
ich hab kürzlich von Laserkühlung gehört, kann mir aber noch nix
richtiges unter den "Dimensionen" vorstellen. Wie ist die Effizienz,
also wie viel Watt Laserleistung/Kühlleistung? Lassen sich damit
überhaupt Körper kühlen, zB eine dünne, kleine Kupferplatte (vlt so
7mm*10mm*1mm [H*B*T])?

Hoffe hier hat vlt jemand den Plan :)

TONI
Autor: Rüdiger (Gast)
Datum:

Das Prinzip ist klar, aber völlig ineffizient. Es spekuliert auf/mit
Verdunstungskälte eines Mediums. Um aber ein Medium verdunsten zu
lassen, bedarf es einer definierten Leistung (des Lasers) - Vergiss es!
Das sind Spinnereien der Laserindustrie., die ihren Quark vermarkten
wollen. Siehe auch: Energieerhaltungssatz.
Autor: branadic (Gast)
Datum:

Rüdiger schrieb:
> Das Prinzip ist klar, aber völlig ineffizient. Es spekuliert auf/mit
> Verdunstungskälte eines Mediums.

Ich denke nicht das dieser Effekt hier gemeint war, sondern vielmehr die
Ausnutzung eines quantenmechanischen Effektes. Golem hatte dazu diese
Woche erst einen Artikel: http://www.golem.de/1201/89292.html

branadic
Autor: oorp (Gast)
Datum:

Laserkuehlung ist was Abgehobenes fuer Physiker. Damit kann man bereits
heliumkalte, einzelne Atome auf Nanokelivn abkuehlen. Da ist nicht mit
Kupferplatten. Sorry.
Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Da schon lieber eine LED mit mehr als 100% Wirkungsgrad.
Autor: T.O.N.I (Gast)
Datum:

oorp schrieb:
> Laserkuehlung ist was Abgehobenes fuer Physiker. Damit kann man bereits
> heliumkalte, einzelne Atome auf Nanokelivn abkuehlen. Da ist nicht mit
> Kupferplatten. Sorry.

Schade. Hätte ja klappen können ;D. Kommt vlt ja noch irgendwann einmal.

Ulrich schrieb:
> Da schon lieber eine LED mit mehr als 100% Wirkungsgrad.
Ne, lass die lieber patentieren und versuch das dann an eine große Firma
zu "verleihen". Die geben dir dann Geld dafür und das kannst du
ausgeben, zB in einem Laden oder auch für eine Internetverbindung, geht
mit sonem Wlan-Router, musst du aber anmachen sonst klappts nicht...
Autor: Basti (Gast)
Datum:

Ja ja die Physik. Das ganze Funktioniert bei Gasen. Die Eigenschaft von
Gasen besteht darin, dass die Atome ungeordent sich im raum bewegen. Je
mehr Bewegung desto heißer das Gas. Die Idee dahinter ist nun, dass man
das Gas mit Laser aus allen richtungen beschießt. Dabei streuen die
Atome die Photonen. Dabei tritt eine Absorbtion und Emmission auf, die
in Folge eine Rückstoß hat. Dabei muss man sagen, dass der Rückstoß beid
er Emmission sich aufhebt. Nun kann man den Dopplereffekt ausnutzen, bei
die Atome die Photonen aus dem Laserlicht absorbieren auf der sie sich
zubewgen. Daraus resultiert eine Kraft, die der Bewegung entgegengesetzt
ist. Und wenn die Kraft der Bewegung engegengesetzt ist, so nimmt die
Geschwinidgeit im Mittel ab und somit wird das Gas kälter.

Willst du das mit Kupfer machen. So müsstest du einzelne KopferAtome in
Gasform haben.
Autor: Horst (Gast)
Datum:

Damit das Kühlen funktioniert, müssen die Atome sehr kalt sein (wie oben
beschrieben).
Ohne zusätzliches Magnetfeld nennt sich das ganze optische Melasse:

http://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Melasse

 Um die Atome auf diese Temperatur vorzukühlen nutzt man eine
Magnetooptische Falle (MOT)

http://de.wikipedia.org/wiki/Magneto-optische_Falle

, die zusätzlich noch die magnetfeldabhängige Verstimmung der
Energieniveaus des Atoms nutzt ( Zeeman Effekt). Das Magnetfeld der MOT
sorgt für einen räumlichen Einschluss, den es in der Molasse nicht gibt.
Es bleibt zu erwähnen, dass das ganze in Vakuumkammern stattfindet, und
typischerweise Alkaliatome verwendet werden. Bei den meisten anderen
Atomen ist entweder der Abstand vom Grundzustand in den ersten
angeregten Zustand so groß, dass es mit Standard Lasern nicht möglich
ist, das angeregte Niveau anzuregen, oder aber das Termschema (wird zu
kompliziert und man bräuchte zu viele unterschiedliche Laser...)

Lange Rede, kurzer Sinn: in den Vakuumkammern werden auf diese Weise je
nach verwendetem Element 10^6 bis 10^10 Atome gefangen und gekühlt. Das
ganze bei Laserleistungen von ca 100mW bis 2W. Den Wirkungsgrad dürft
Ihr jetzt selbst ausrechnen ;-)

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