Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kómár Péter, Szécsényi István

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kómár Péter, Szécsényi István"— Előadás másolata:

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

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

3 Betöltöttség: Termikus egyensúly Populáció inverzió …Elmélet I. … E N
A A

4 Zeeman-felhasadás: Külső mágneses-tér – spin kölcsönhatása
…Elmélet I. … Zeeman-felhasadás: Külső mágneses-tér – spin kölcsönhatása Energiaszintek felhasadása mj = + 1/2 B mj = – 1/2 3 2P1/2 3 2S1/2  –  + cirkulárisan poláros fénnyel gerjeszthetők

5 … …Elmélet I. 3 2P1/2 + 1/2 – 1/2  + I. 33% 67% II. + 1/2 III.
3 2S1/2 – 1/2 IV. V.

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 Négyszögjel generátor (Bvált)
Mérési elrendezés Áramgenerátor (Báll) Rezgőkör () Rb kisülési cső („pumpa”) Négyszögjel generátor (Bvált) Erősítő a fotodiódától Oszcilloszkóp

8 1. Rb kisülési cső 2. Lencse 3. Interferencia szűrő 4. Polárszűrő
…Mérési elrendezés… 6. 8. 2. 3. 4. 4.+5. 5. 9. 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 7. 1. 10.

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

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

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: PAbsz ~ Nalsó Indukált emisszió: PIndE ~ Nfelső h∙f

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

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

14 B rezonanciához tartozó értékét kell megtalálni ! B három részből áll:
…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 A szinuszos komponens segít: egyszerre egy egész tartomány vizsgálható
…Rezonancia mérése … B Brez A szinuszos komponens segít: egyszerre egy egész tartomány vizsgálható Báll-t beállítjuk, hogy rezonancián Bszinusz = 0 Fotodióda jele Bszinusz

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

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

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


Letölteni ppt "Kómár Péter, Szécsényi István"

Hasonló előadás


Google Hirdetések