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。
$GV7o{"& krxo"WgD 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)則運動，這實際上就是表示物體溫度高低的熱運動，即原子運動越激烈，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原子運動，使其減速，從而降低了物體溫度。
ho{*Cjv r+!YI k 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。
wVXS%4|v &A/]pi-\ 物體原子運動的速度通常 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。
/V8 #[9K 1UgEI"#a6g 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，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。
G&SB- T wB}l 利用光使大的物體冷卻的想法是德國物理學(xué)家晉林希姆在1929年首先提出的。他的想法是當(dāng)物質(zhì)發(fā)射熒光時，它會變冷。當(dāng)分子吸收光時，它的電子就受激。這個新的狀態(tài)是不穩(wěn)定的，分子必須失去多余的能量。要作到這一點，可通過使分子發(fā)生永久性化學(xué)變化（如拆開一個鍵），或者是將分子升溫，使它和周圍環(huán)境變熱。多余的能量會以光的形式離開分子。
of~ 4Q{f$6 .~db4d] 通過使熒光離開全部能量，比吸收的能量更多，冷卻便可實現(xiàn)。其方法便是對
激光束中光子的能量進(jìn)行挑選，以便它只被材料中那些已經(jīng)具有某種能量的分子所吸收，以首先實現(xiàn)對這些分子的“加熱”。
Y|m +dT6 t?X877 z 利用統(tǒng)計方法可以看到，物質(zhì)中有一小部分分子總是比其他分子溫度高。當(dāng)它們吸收光子時，它們就受激進(jìn)入更高一級的能態(tài)。在有些材料中這時熒光會把分子帶到比它們原來的能級更低，即更“冷”的振動態(tài)。離開分子的光于是便比被吸收的光含有更多的能，這種情況被稱為反斯托克斯熒光。
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