Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Optikai pumpálás Kómár Péter, Szécsényi István 2007. 11. 28.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Optikai pumpálás Kómár Péter, Szécsényi István 2007. 11. 28."— Előadás másolata:

1 Optikai pumpálás Kómár Péter, Szécsényi István

2 2 Elmélet I. Pumpálás: –Adott szintek közötti gerjesztés A B –Spontán emisszió (B C) –Relaxáció (C A) Termikus relaxáció (LASSÚ) Optikai pumpálás A B Spontán emisszió (GYORS) C Pumpálási szintek

3 3 E N Betöltöttség: A B C A B C E N …Elmélet I. … Termikus egyensúlyPopuláció inverzió

4 4 Zeeman-felhasadás: –Külső mágneses-tér – spin kölcsönhatása –Energiaszintek felhasadása …Elmélet I. … 3 2 P 1/2 3 2 S 1/2  – –  + +  cirkulárisan polárosfénnyel gerjeszthetők m j = + 1/2 B m j = – 1/2

5 5 …Elmélet I.  + P 1/2 + 1/2 – 1/2 3 2 S 1/2 + 1/2 – 1/2 33% 67% I. II. III. … V.IV.

6 6 Munkamódszer Rb gázt adott hullámhosszú, cirkulárisan poláros fénnyel világítunk meg Emiatt a környezettől függően (B-tér, EM) átrendeződnek az energiaszintek betöltöttségei Emiatt pedig megváltozik a gáz abszorpciós képessége a megvilágítás fényére Mi az átmenő fény intenzitását mérjük, és ennek változásából következtetünk a belső változásra

7 7 Mérési elrendezés Rb kisülési cső („pumpa”) Négyszögjel generátor (B vált ) Áramgenerátor (B áll ) Rezgőkör ( ) Erősítő a fotodiódátólOszcilloszkóp

8 8 …Mérési elrendezés… 1. Rb kisülési cső 2. Lencse 3. Interferencia szűrő 4. Polárszűrő 5. /4 – es lemez 6. Tekercspár (Zeeman) 7. Rb gáz 8. Rezgőkör tekercse 9. Lencse 10. Fotodióda

9 9 Pumpálás és relaxáció együttes időállandója: B változása megfordítja a pumpálás irányát A pumpálható elektronok száma gyorsan csökken I.  E Zeeman I. – B II. + B  E Zeeman II. III. IV. Idoállandók mérése

10 10 –B Föld A pumpálható elektronok száma nő Termikus relaxáció időállandója: B tekercs = – B Föld  E = 0 I. II. III. …Időállandók mérése…

11 11 Elmélet II. A felhasadt nívók távolsága: ahol a Bohr-magneton pedig j-től, s-től és I magspintől függ EM sugárzással gerjeszthető az átmenet: –Abszorpció:P Absz ~ N alsó –Indukált emisszió:P IndE ~ N felső h∙ f

12 12 …Elmélet II. Kevés pumpálható e – Csak pumpálás Alacsony abszorpció Nagy fotodióda jel Több pumpálható e – Pumpálás + EM Magasabb abszorpció Kisebb fotodióda jel (rezonancia) Optikai pumpálás Termikus relaxáció Indukált emisszió

13 13 Rezonanciafeltétel: Rezonancia mérése f frekvenciát „beállítjuk” és mérjük:

14 14 …Rezonancia mérése … B rezonanciához tartozó értékét kell megtalálni ! B három részből áll: –Kézzel változtatható állandó komponens (ezt mérjük) –Szinuszosan változtatott komponens –Föld mágneses tere (polaritáscserével kiküszöböljük) mA

15 15 A szinuszos komponens segít: egyszerre egy egész tartomány vizsgálható B áll -t beállítjuk, hogy rezonancián B szinusz = 0 B B rez …Rezonancia mérése … Fotodióda jele B szinusz

16 16 Magspin meghatározása Két izotóp: 85 Rb, 87 Rb 4 különböző f frekvencia Ismétlünk ellentétes polaritással a Föld mágneses tere miatt 16 különböző B rez 2×4 átlag B rez

17 17 …Magspin meghatározása Az egyenesek meredekségéből: j, s és  B ismeretében g F -ből I magspin mindekét izotópra kiszámítható Irodalmi értékek:

18 Sikeres mérést! Szórt fény Direkt fény tükröződése Rb kisülési cső Lyuk az optikai eszközök dobozának falán


Letölteni ppt "Optikai pumpálás Kómár Péter, Szécsényi István 2007. 11. 28."

Hasonló előadás


Google Hirdetések