Atomu ierosme ar lāzera starojumu virsskaņas kūlī.

Abstract

Darbā pētītas Nātrija atomu rezonanses stāvokļa hipersīkstruktūras komponenšu spektrālās anomālijas lāzera ierosmes spektros. Eksperimentāli novēroti optiskās pumpēšanas un starojuma difūzijas efekti ierosmes spektru hipersīkstruktūras komponenšu intensitātēs un platumos. Nodemonstrēts, ka optiskā pumpēšana izsauc līnijas paplašināšanos pie daudz mazākas lāzera intensitātes, nekā piesātinājuma intensitāte, kas līdz šim tika uzskatīts par kritēriju līnijas paplašināšanai. Šis ir jauns un zinātniskajā literatūrā līdz šim neapskatīts efekts. Tiek parādīts, ka starojuma difūzija ievērojami var mainīt spektrālās līnijas kontūru kolimētā atomu kūlī, un šīs izmaiņas var izmantot, lai absolūtā veidā noteiktu atomu koncentrāciju kūlī.

Spectral anomalies in the laser excitation spectra of hyperfine levels of sodium resonance states have been studied. Effects of optical pumping and radiation trapping on the widths and intensities of hyperfine components of the spectra have been observed experimentally. It was demonstrated that broadening of spectral lines by optical pumping can take place at laser intensities well below the saturation intensity, which till now was commonly considered as the criteria for line broadening. This is a new effect, which has not yet been described in scientific literature. It was also shown that radiation trapping can significantly change spectral lineshapes in collimated atomic beams, and it was proposed that these distortions can be used for the determination of the atomic number densities in the beam.