光抽运作用

更新时间:2022-04-18 15:39

光抽运作用是有角动量的偏振光与原子相互作用,根据角动量守恒原理,原子吸收光子能量的同时,也吸收了它的角动量,用来改变各个能级粒子的分布数。

例如:对于Rb87的52S1/2—52P1/2态MF的最大值都是+2,当入射光为σ+时,由于只能产生ΔMF=+1的跃迁,所以基态52S1/2中MF=+2子能级的粒子跃迁概率为0,而粒子从52P1/2返回52S1/2的过程,由于是自发跃迁,按选择定则ΔMF=0布居,从而使得MF=+2粒子数增加(见图2)。这样经过若干循环后,基态MF=+2子能级上粒子布居数大大增加,即MF≠+2的较低子能级上的大量粒子被“抽运”到MF=+2上,造成粒子数反转,这就是光抽运效应(亦称光泵)。光抽运造成粒子非平衡分布,Rb原子对光的吸收减弱,直至饱和不吸收。同时,每一MF表示粒子在磁场中的一种取向,光抽运的结果使得所有原子由各个方向的均匀取向变成只有MF=+2的取向,即样品获得净磁化,这叫做“偏极化”。外加恒磁场下的光抽运就是要造成偏极化。σ-光有同样作用,它将大量粒子抽运到MF=-2子能级上。当为π光时,由于ΔMF=0,则无光抽运效应,此时Rb原子对光有强的吸收。

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