Pompowanie optyczne

 

Zestaw edukacyjny firmy Teachspin Inc. (http://www.teachspin.com/optical-pumping.html) służy do zapoznania się z techniką pompowania optycznego i radiowym rezonansem magnetycznym.

Celem ćwiczenia jest obserwacja rezonasu w zerowym polu magnetycznym jak i obserwacja rezonasów jedno i dwufotonowych w strukturze nadsubtelnej napompowanych optycznie atomów rubidu (izotopy 85 i 87).

Źródłem światła w eksperymencie jest lampa rubidowa, a do pompowania optycznego wykorzystywana jest linia D1 (795 nm), odfiltrowana z emitowanego przez lampę światła przy użyciu filtru interferencyjnego.

The point of this exercise is to familiarize students with the technique of optical pumping. This technique was invented by Alfred Kastler in the 1950’s (he received the Nobel Prize in 1966). The mechanism of optical pumping comes from the angular momentum of photons. In this laboratory exercise students will practice optical pumping on a gas of rubidium atoms. The experimental setup (made by Teach Spin company) consist of rubidium RF discharge lamp as a light source, polarization optics, interference filter (D1 rubidium line, 795 nm wavelength), heated glass cell with rubidium droplet, photo-diode with amplifier and the set of magnetic coils with amplifiers and controllers. The additional radio – frequency magnetic field is applied to drive transitions within the Zeeman levels and depolarize rubidium gas. The primary goal of the experiment is to measure the Zeeman splitting of the ground states of rubidium atoms (for the two: 85Rb and 87Rb isotopes) in a weak magnetic field and to determine from recorded data the Landé g-factors for these states. In addition, the direction and magnitude of the local geomagnetic field will be determined.