Оптическая накачка - Википедия - Optical pumping

Оптическая накачка лазерного стержня (внизу) с дуговая лампа (верх). Красный: горячий. Синий: холодный. Зеленый свет. Не зеленые стрелки: поток воды. Сплошные цвета: металл. Светлые цвета: плавленый кварц.^[1]

Оптическая накачка это процесс, в котором свет используется для подъема (или "накачки") электроны из нижнего уровень энергии в атом или же молекула к более высокому. Обычно используется в лазерная конструкция, к насос то активная лазерная среда чтобы достичь инверсия населения. Методика разработана к 1966 г. Нобелевская премия победитель Альфред Кастлер в начале 1950-х гг.^[2]

Оптическая накачка также используется для циклической накачки электронов, связанных в атоме или молекуле, до четко определенного квантовое состояние. В простейшем случае последовательный двухуровневая оптическая накачка атома, содержащего один внешняя оболочка электрона, это означает, что электрон когерентно накачивается на один сверхтонкий подуровень (помечено ${ displaystyle m_ {F} !}$), который определяется поляризация насоса лазер вместе с квантовым правила отбора. При оптической накачке атом называется ориентированный в конкретном ${ displaystyle m_ {F} !}$ подуровня, однако из-за цикличности оптической накачки связанный электрон фактически будет подвергаться повторному возбуждение и распад между верхним и нижним подуровнями состояния. В частота а поляризация лазера накачки определяет, какой ${ displaystyle m_ {F} !}$ подуровень, на который ориентирован атом.

На практике полностью когерентная оптическая накачка может не возникнуть из-за уширения мощности излучения ширина линии перехода и нежелательных эффектов, таких как захват сверхтонкой структуры и улавливание радиации. Следовательно, ориентация атома в более общем плане зависит от частоты, интенсивности, поляризации, спектральной ширины полосы лазера, а также ширины линии и вероятности перехода поглощающего перехода.^[3]

Эксперимент по оптической накачке обычно проводится в лабораториях студентов-физиков, используя рубидий изотопов газа и проявляя способность радиочастота (МГц) электромагнитное излучение эффективно откачивать и откачивать эти изотопы.

Смотрите также

• Атомная когерентность
• Лазерная накачка
• Оптический резонатор
• Цикл Раби

Рекомендации