1 / 18

Optikai pumpálás

Optikai pumpálás. Kómár Péter, Szécsényi István 2007. 11. 28. Optikai pumpálás. Spontán emisszió (GYORS). C. Pumpálási szintek. Elmélet I. Pumpálás: Adott szintek közötti gerjesztés A B Spontán emisszió (B C) Relaxáció (C A). B. Termikus relaxáció (LASSÚ). A.

caesar
Download Presentation

Optikai pumpálás

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

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

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

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

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

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

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

  8. …Mérési elrendezés… 8. 7. 1. 10. 8. 2. 3. 4. 5. 9. 6. 6. 8. 7. 1. 6. 6. 2. 3. 4.+5. 9. 10. 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. EZeeman I. EZeeman II. IV. I. III. II. III. + B – B IV. Idoállandók mérése • Pumpálás és relaxáció együttes időállandója: B változása megfordítja a pumpálás irányát A pumpálható elektronok száma gyorsan csökken

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

  11. h∙f h∙f 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

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

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

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

  15. …Rezonancia mérése … B Brez Fotodióda jele Bszinusz • A szinuszos komponens segít: egyszerre egy egész tartomány vizsgálható • Báll-t beállítjuk, hogy rezonancián Bszinusz = 0

  16. Magspin meghatározása • Két izotóp: 85Rb, 87Rb • 4 különböző ffrekvencia • Ismétlünk ellentétes polaritássala Föld mágneses tere miatt 16 különböző Brez 2×4 átlag Brez

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

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

More Related