Pompage optique - Optical pumping
Le pompage optique est un processus dans lequel la lumière est utilisée pour élever (ou "pomper") les électrons d'un niveau d' énergie inférieur dans un atome ou une molécule à un niveau supérieur. Il est couramment utilisé dans la construction laser pour pomper le milieu laser actif afin d'obtenir une inversion de population . La technique a été développée par le 1966 Prix Nobel lauréat Alfred Kastler au début des années 1950.
Le pompage optique est également utilisé pour pomper cycliquement des électrons liés dans un atome ou une molécule vers un état quantique bien défini . Pour le cas le plus simple de pompage optique cohérent à deux niveaux d'une espèce atomique contenant un seul électron de la couche externe , cela signifie que l'électron est pompé de manière cohérente vers un seul sous-niveau hyperfin (étiqueté ), qui est défini par la polarisation du laser de pompage ainsi que les règles de sélection quantique . Lors du pompage optique, on dit que l'atome est orienté dans un sous-niveau spécifique , cependant, en raison de la nature cyclique du pompage optique, l'électron lié subira en fait une excitation et une décroissance répétées entre les sous-niveaux d'état supérieur et inférieur. La fréquence et la polarisation du laser de pompe déterminent le sous- niveau dans lequel l'atome est orienté.
En pratique, un pompage optique complètement cohérent peut ne pas se produire en raison d'un élargissement en puissance de la largeur de raie d'une transition et d'effets indésirables tels que le piégeage de structure hyperfine et le piégeage de rayonnement . Par conséquent, l'orientation de l'atome dépend plus généralement de la fréquence, de l'intensité, de la polarisation et de la bande passante spectrale du laser ainsi que de la largeur de raie et de la probabilité de transition de la transition absorbante.
Une expérience de pompage optique se trouve couramment dans les laboratoires de premier cycle en physique, utilisant des isotopes de rubidium gazeux et affichant la capacité du rayonnement électromagnétique de radiofréquence (MHz) à pomper et dépomper efficacement ces isotopes .
Voir également
Les références
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"Lampe 4462" (gif) . sintecoptronics.com . Récupéré le 2018-12-27 .
"Lampe 5028" (gif) . sintecoptronics.com . Récupéré le 2018-12-27 . - ^ Taylor, Nick (2000). LASER : L'inventeur, le lauréat du prix Nobel et la guerre des brevets de trente ans . New York : Simon & Schuster. ISBN 0-684-83515-0. page 56.
- ^ Demtroder, W. (1998). Spectroscopie laser : concepts de base et instrumentation . Berlin : Springer.
