怎样用人工方法得到绝对零度的温度

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 15:01:06

一般通过压缩机压缩,再节流膨胀制液态空气,用液态空气作为冷却剂节流膨胀制液氢,再用液氢作为冷却剂节流膨胀制液氦,蒸发液态氦4可以获得1K的低温,蒸发液态氦3可以获得0.3K的低温.
更低的温度是通过顺磁质的绝热退磁而得到的,在液氦环境下,通过顺磁质盐(如硝酸铈镁Ce(NO3)3·3Mg(NO3)2·24H20)磁化时放热被液氦吸收,再绝热退磁得到低温,可以得到10^-2到10^-3的低温,用类此的方法使原子核绝热退磁可以得到更低的温度,吴健雄在实验中就是用绝热退磁的方法得到所需的低温而证实宇称不守恒的予言的。
另一个获得低温的方法是稀释制冷,这种制冷机是根据氦4和氦3混合液体的相变规律而设计的,低温下氦3由浓相向稀相大量扩散而获得低温,可以得到2*10^-3K.
以上方法可以得到的最低温度是5*10^-8K.
要获得更低温度,可以利用激光制冷,原理是激光给粒子以运动方向相反的冲量,是粒子暂时保持静止.
但绝对零度任然无法获得.
在氦氖激光器中的气体温度为负温度,负温度并非比绝对零度更冷,而是比正温度更热,因为负温度下1/T=(dS/dE)<0,即能量越高,熵越小,而正温度下能量越高,熵越大,所以也不能算达到绝对零度.

  用人工方法得到绝对零度的温度的方法:
  德国物理学家乌尔里奇·施奈德和同事用钾原子超冷量子气体实现了这种负绝对零度。他们用激光和磁场将单个原子保持晶格排列。在正温度下,原子之间的斥力使晶格结构保持稳定。然后他们迅速改变磁场,使原子变成相互吸引而不是排斥。
  在正温度下,这种逆转是不稳定的,原子会向内坍塌。他们也同时调整势阱激光场,增强能量将原子稳定在原位。这样的结果是。这样一来,气体就实现了从高于绝对零度到低于绝对零度的转变,约在负十亿分之几开氏度。
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