Відкрити головне меню
Оптичне накачування лазерного стрижня (знизу) з дуговою лампою (зверху). Позначення: червоний — гаряча поверхня; синій — холодна поверхня; зелений — потік світла; незелені стрілки — потік води; суцільні кольори — метал; світлі кольори — плавлений кварц .[1]

Оптичне накачування — це процес, в якому світло використовується для підняття (або «накачування») електронів з більш низького енергетичного рівня в атомі або молекулі до більш високого. Він зазвичай використовується у конструкції лазерів, для накачування активного лазерного середовища з метою досягнення інверсії заселеності. Техніка була розроблена на початку 1950-х років Нобелівським лауреатом 1966 року Альфредом Кастлером .[2]

Оптичне накачування також використовується для циклічного накачування електронів, зв'язаних в межах атома або молекули, до чітко визначеного квантового стану. Для найпростішого випадку когерентного дворівневого оптичного накачування виду атому, що містить один електрон зовнішньої оболонки, це означає, що електрон когерентно накачується в єдиний надтонкий підрівень (позначений ), який визначається поляризацією лазеру накачування та правилами квантового відбору . При оптичному накачуванні атом орієнтований на конкретний підрівень , однак через циклічну природу оптичного накачування пов'язаний електрон буде фактично зазнавати повторного збудження і розпаду між підрівнями верхнього і нижнього стану. Частота і поляризація лазера накачування визначають, на який підрівень орієнтований атом.

На практиці повністю когерентне оптичне накачування може не відбуватися внаслідок силового розширення ширини лінії переходу та небажаних ефектів, таких як захоплення надтонкої структури та захоплення радіації . Тому орієнтація атома залежить, як правило, від частоти, інтенсивності, поляризації, спектральної смуги пропускання лазера, а також від ширини ліній і ймовірності переходу поглинаючого переходу.[3]

Експеримент по оптичному накачуванню найчастіше можна побачити в лабораторіях студентів-фізиків, де використовують ізотопи газу рубідію і демонструють здатність радіочастотного (МГц) електромагнітного випромінювання ефективно накачувати і відкачувати ці ізотопи.

Див. такожРедагувати

ПриміткаРедагувати

  1. Lamp 4462 (gif). sintecoptronics.com. Процитовано 2018-12-27. 
  2. Taylor, Nick (2000). LASER: The inventor, the Nobel laureate, and the thirty-year patent war. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-83515-0. 
  3. Demtroder, W. (1998). Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation. Berlin: Springer.