پژوهش های نوین فیزیک

بررسی پمپاژ اپتیکی در اتمهای قلیایی با رویکرد معادلات لیوویل

نویسنده

حسین داودی یگانه

مرکز پژوهشی کوانتوم دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری

https://doi.org/10.61882/jmrph.7.1.18
چکیده
در فیزیک،پمپاژ اپتیکی فرآیندی است که سطوح انرژی اتم ها یا یون ها با استفاده از نور دستکاری می شود. این فرآیند شامل جذب و گسیل فوتون توسط اتم ها است که می تواند پیکربندی الکترونیکی و حالت انرژی آنها را تغییر دهد. در این مقاله، پمپاژ اپتیکی با رویکرد معادله لیوویل برای بررسی پمپاژ اپتیکی در اتم‌های قلیایی استفاده می‌گردد. بدین منظور نور دایروی قطبیده بر سیستم اتمی اعمال می‌شود که این امر موجب گذار بین زیرترازهای اتمی می‌شود وجمعیت زیرترازها تغییر می‌کند. همچنین اثرات اتلاف انرژی و بازآرایی جمعیت در تحول جمعیت زیر ترازها لحاظ می‌شود. با این رویکرد می‌توانیم توزیع جمعیت مورد نظر را در زیرتراز اتمی آماده کنیم و با کارآیی بالا در آزمایشات اپتیکی به‌کار گیریم در اینجا پمپاژ اپتیکی با رویکرد معادله لیوویل برای بررسی تحول جمعیت در اتم سزیم بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها

پمپاژ اپتیکی
معادله لیوویل
اتم قلیایی

عنوان مقاله English

Investigating optical pumping in alkali atoms with the approach of Liouville equations

نویسنده English

Hossein Davoodi Yeganeh
1Quantum Research Center, Shahid Sattari University of Aeronautical Sciences and Technology
چکیده English

Optical pumping is a process used in physics and quantum mechanics to manipulate the energy levels of atoms or ions using light. It involves the absorption and emission of photons by atoms, which can change their electronic configurations and energy states. In this paper, optical pumping with Liouville equation approach is used to investigate optical pumping in alkali atoms. For this purpose, circularly polarized light is applied to the atomic system, which causes a transition between atomic sublevels and changes the population of sublevels. Also effect of relaxation and repopulation are considered in the evolution of the population sublevels. Here, we use optical pumping with Liouville equation approach for investigation of population evolution in Cesium atom.

کلیدواژه‌ها English

Optical pumping
Liouville equation
alkali atom
[1] Alfred Kastler. Quelques suggestions concernant la production optique et la détection optique d'une inégalité de population des niveaux de quantifigation spatiale des atomes. application à l'expérience de stern et gerlach et à la résonance magnétique. J. phys. radium, 11(6):255-265,1950.
[1] Alfred Kastler. Quelques suggestions concernant la production optique et la détection optique d'une inégalité de population des niveaux de quantifigation spatiale des atomes. application à l'expérience de stern et gerlach et à la résonance magnétique. J. phys. radium, 11(6):255-265,1950.
[2] Marcis Auzinsh, Dmitry Budker, and Simon Rochester. Optically polarized atoms: understanding light-atom interactions. Oxford University Press, 2010.
[2] Marcis Auzinsh, Dmitry Budker, and Simon Rochester. Optically polarized atoms: understanding light-atom interactions. Oxford University Press, 2010.
[3] Stig Stenholm. Foundations of laser spectroscopy. Courier Corporation, 2012.
[3] Stig Stenholm. Foundations of laser spectroscopy. Courier Corporation, 2012.
[4] Robert Bluhm, V Alan Kosteleck'y, and James A Porter. The evolution and revival structure of localized quantum wave packets. American Journal of Physics, 64(7):944-953, 1996.
[4] Robert Bluhm, V Alan Kosteleck'y, and James A Porter. The evolution and revival structure of localized quantum wave packets. American Journal of Physics, 64(7):944-953, 1996.
[5] Harold J Metcalf and Peter van der Straten. Laser cooling and trapping of atoms. JOSA B, 20(5):887-908, 2003.
[5] Harold J Metcalf and Peter van der Straten. Laser cooling and trapping of atoms. JOSA B, 20(5):887-908, 2003.
[6] Fam Le Kien, Philipp Schneeweiss, and Arno Rauschenbeutel. Dynamical polarizability of atoms in arbitrary light fields: general theory and application to cesium. The European Physical Journal D, 67(5):1-16, 2013.
[6] Fam Le Kien, Philipp Schneeweiss, and Arno Rauschenbeutel. Dynamical polarizability of atoms in arbitrary light fields: general theory and application to cesium. The European Physical Journal D, 67(5):1-16, 2013.
[7] Daniel A Steck. Cesium d line data. 2003.
[7] Daniel A Steck. Cesium d line data. 2003.

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما