Pompaggio ottico - Optical pumping
Il pompaggio ottico è un processo in cui la luce viene utilizzata per sollevare (o "pompare") gli elettroni da un livello di energia inferiore in un atomo o molecola a uno più alto. È comunemente usato nella costruzione di laser per pompare il mezzo laser attivo in modo da ottenere l' inversione della popolazione . La tecnica è stata sviluppata dal 1966 premio Nobel vincitore Alfred Kastler nei primi anni 1950.
Il pompaggio ottico viene anche utilizzato per pompare ciclicamente gli elettroni legati all'interno di un atomo o di una molecola in uno stato quantico ben definito . Per il caso più semplice di pompaggio ottico coerente a due livelli di una specie atomica contenente un singolo elettrone del guscio esterno , ciò significa che l'elettrone viene pompato coerentemente a un singolo sottolivello iperfine (etichettato ), che è definito dalla polarizzazione del laser di pompaggio insieme alle regole di selezione quantistica . Al pompaggio ottico, si dice che l'atomo sia orientato in un sottolivello specifico , tuttavia, a causa della natura ciclica del pompaggio ottico, l'elettrone legato subirà effettivamente eccitazione e decadimento ripetuti tra i sottolivelli di stato superiore e inferiore. La frequenza e la polarizzazione del laser a pompa determinano il sottolivello in cui è orientato l'atomo.
In pratica, il pompaggio ottico completamente coerente potrebbe non verificarsi a causa dell'ampliamento di potenza della larghezza di riga di una transizione e di effetti indesiderati come l'intrappolamento della struttura iperfine e l'intrappolamento della radiazione . Pertanto l'orientamento dell'atomo dipende più in generale dalla frequenza, dall'intensità, dalla polarizzazione e dalla larghezza di banda spettrale del laser, nonché dalla larghezza di riga e dalla probabilità di transizione della transizione assorbente.
Un esperimento di pompaggio ottico si trova comunemente nei laboratori universitari di fisica, utilizzando isotopi di gas rubidio e mostrando la capacità della radiazione elettromagnetica a radiofrequenza (MHz) di pompare e depompare efficacemente questi isotopi .
Guarda anche
Riferimenti
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"Lampada 4462" (gif) . sintecoptronics.com . Estratto il 27/12/2018 .
"Lampada 5028" (gif) . sintecoptronics.com . Estratto il 27/12/2018 . - ^ Taylor, Nick (2000). LASER: L'inventore, il premio Nobel e la guerra dei brevetti dei trent'anni . New York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-83515-0. Pagina 56.
- ^ Demtroder, W. (1998). Spettroscopia laser: concetti di base e strumentazione . Berlino: Springer.
