¿Se pueden calentar los gases absorbiendo la luz láser?

Question

Tengo una estrecha gas jet, con un láser apuntando a ella. Quiero averiguar si el gas va a absorber la energía térmica del láser de fotones, si están en una longitud de onda que el gas puede absorber.

Por ejemplo, yo tengo un 532nm láser, y una multa de gas jet. Por lo que puedo decir de el (extrañamente contradictorio?) las fuentes que he visto, Ne tiene un pico de absorción a 532nm. Cuando se absorbe la luz del láser, va a calentar el gas? O será simplemente excitar un electrón que después de-la excita y produce otro fotón?

Y si hace calor, hay alguna manera de que pueda obtener una figura en el agregado de la energía dada las secciones transversales y la potencia del láser?

La única literatura que se puede encontrar sobre este tema sólo habla de gas asistida por el calentamiento de las superficies sólidas. Estoy malentendido algo aquí?

Answer 1

La respuesta a la (general), la pregunta del título es sin duda 'sí', y la respuesta a la más específica de texto es, probablemente, sí, así.

En el límite en el que la única emisión es la emisión estimulada por el láser de 532, entonces el efecto de absorción es, precisamente, contrarrestado por el de emisión. Esto sólo ocurrirá por la luz que tiene una fuerte intensidad en relación a la característica de saturación de la intensidad de la transición atómica. Para la luz, que es más débil que el de este, habrá emisión espontánea y emisión estimulada. Debido a que la emisión espontánea es isotrópica, que provoca el impulso de patadas en cada dirección, y por lo tanto la calefacción. Si hay alguna alternativa de decaimiento de los canales, además de la transición, esto también puede conducir a similares de calefacción de azar de emisión.

Sólo por diversión, también debo señalar que es posible tener un gas se enfría por la luz láser, por la organización de las cosas, de modo que la emisión es preferentemente en la dirección opuesta a la del átomo de movimiento. Esto se basa en una cuidadosa ingeniería de la luz y desafinación de equilibrio de la no-enfriamiento de las fuerzas, y es fácil conseguir un poco lejos de estas condiciones y provocar la huída de calefacción en su lugar.

Una buena referencia para la luz de los átomos de las interacciones Láser de Refrigeración y Reventado por Metcalf y van der Straten. La mayoría desarrollar la teoría para el caso simple de un álcali átomo con un hidrógeno-como la estructura; no estoy seguro exactamente cómo esto cambia de un átomo como el neón, pero sospecho que permite más inelástica de la decadencia de los canales.