Оптическая накачка
Оптическая накачка — это процесс, в котором свет используется для подъема (или «перекачки») электронов с более низкого энергетического уровня в атоме или молекуле на более высокий. Его обычно используют в лазеростроении для накачки активной лазерной среды с целью достижения инверсной населенности . Метод был разработан Нобелевской премии лауреатом 1966 года Альфредом Кастлером в начале 1950-х годов. [2]
Оптическая накачка также используется для циклической перекачки электронов, связанных внутри атома или молекулы, в четко определенное квантовое состояние . Для простейшего случая когерентной двухуровневой оптической накачки атомов, содержащих один электрон внешней оболочки , это означает, что электрон когерентно накачивается на один сверхтонкий подуровень (обозначенный как ), которая определяется поляризацией лазера наряду накачки с правилами квантового отбора . Говорят, что при оптической накачке атом ориентируется в определенном направлении. Однако из-за циклического характера оптической накачки связанный электрон фактически будет подвергаться многократному возбуждению и распаду между верхним и нижним подуровнями состояний. Частота и поляризация лазера накачки определяют подуровень, на котором ориентирован атом.
На практике полностью когерентная оптическая накачка может не произойти из-за энергетического уширения ширины линии перехода и нежелательных эффектов, таких как захват сверхтонкой структуры и захват излучения . Следовательно, ориентация атома в более общем плане зависит от частоты, интенсивности, поляризации и спектральной полосы лазера, а также от ширины линии и вероятности поглощающего перехода. [3]
Эксперимент по оптической накачке обычно проводится в лабораториях студентов-физиков, в нем используются изотопы газообразного рубидия и демонстрируется способность радиочастоты (МГц) электромагнитного излучения эффективно накачивать и откачивать эти изотопы .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ "Лампа 4462" (гифка) . sintecoptronics.com . Проверено 27 декабря 2018 г.
«Лампа 5028» (гифка) . sintecoptronics.com . Проверено 27 декабря 2018 г. - ^ Тейлор, Ник (2000). ЛАЗЕР: изобретатель, нобелевский лауреат и тридцатилетняя патентная война . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. ISBN 0-684-83515-0 . Страница 56.
- ^ Демтродер, В. (1998). Лазерная спектроскопия: основные понятия и приборы . Берлин: Шпрингер.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Другой | |
