Optische Pump

Katrin Lechner April 6, 2016 O 0 0
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Optisches Pumpen ist ein Verfahren, bei dem Licht verwendet wird, um Elektronen von einem niedrigeren Energieniveau in einem Atom oder Molekül zu einem höheren erhöhen. Es wird allgemein in der Laserkonstruktion verwendet wird, um das aktive Lasermedium zu pumpen, um die Besetzungsinversion zu erreichen. Die Technik wurde von 1966 Nobelpreisträger Alfred Kastler in den frühen 1950er Jahren entwickelt.

Optisches Pumpen wird auch verwendet, um zyklisch zu pumpen Elektronen innerhalb eines Atoms oder Moleküls zu einer gut definierten Quantenzustand gebunden. Für den einfachsten Fall von kohärenten zweistufigen optischen Pumpen einer atomaren Spezies, die eine einzige Außenschale Elektronen bedeutet dies, dass das Elektron kohärent zu einem einzelnen Hyperfeinunterebene, die von der Polarisation des Pumplasers zusammen mit der definierte gepumpt Quantenauswahlregeln. Beim optischen Pumpen wird der Atom gesagt, in einem bestimmten Unterebene ausgerichtet sein, aber aufgrund der zyklischen Natur der optischen Pumpen der gebundene Elektron tatsächlich werden vor wiederholten Erregung und Zerfalls zwischen oberen und unteren Zustandsunterniveaus. Die Frequenz und Polarisation des Pumplasers bestimmt, welche das Atom in orientierten Unterebene.

In der Praxis kann vollständig kohärente optische Pumpen wegen Strom Verbreiterung der Linienbreite eines Übergangs und unerwünschte Effekte, wie Hyperfeinstruktur Einfangen und Strahlung Einfangen auftritt. Daher die Orientierung des Atom hängt ganz allgemein von der Frequenz, Intensität, Polarisation, spektrale Bandbreite des Lasers sowie die Linienbreite und die Übergangswahrscheinlichkeit des Absorptionsübergang.

Ein optisches Pumpen Experiment wird allgemein in der Physik Bachelor-Labors gefunden, mit Rubidium-Gasisotope und Anzeigen der Fähigkeit der hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung, um effektiv zu pumpen und unpump diese Isotope.

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