Bombeamento óptico - Optical pumping

Bombeamento óptico de uma barra de laser (parte inferior) com uma lâmpada de arco (parte superior). Vermelho quente. Azul: frio. Luz verde. Setas não verdes: fluxo de água. Cores sólidas: metal. Cores claras: quartzo fundido .

O bombeamento óptico é um processo no qual a luz é usada para elevar (ou "bombear") elétrons de um nível de energia inferior em um átomo ou molécula para um nível superior. É comumente usado na construção de laser para bombear o meio laser ativo de modo a obter a inversão da população . A técnica foi desenvolvida pelo vencedor do Prêmio Nobel de 1966 , Alfred Kastler, no início dos anos 1950.

O bombeamento óptico também é usado para bombear ciclicamente os elétrons vinculados a um átomo ou molécula para um estado quântico bem definido . Para o caso mais simples de bombeamento óptico coerente de dois níveis de uma espécie atômica contendo um único elétron de camada externa , isso significa que o elétron é bombeado coerentemente para um único subnível hiperfino (marcado ), que é definido pela polarização da bomba de laser junto com as regras de seleção quântica . Após o bombeamento óptico, diz-se que o átomo está orientado em um subnível específico , no entanto, devido à natureza cíclica do bombeamento óptico, o elétron ligado estará, na verdade, sofrendo excitação e decaimento repetidos entre os subníveis de estado superior e inferior. A frequência e a polarização da bomba de laser determinam o subnível em que o átomo é orientado.

Na prática, o bombeamento óptico completamente coerente pode não ocorrer devido ao aumento de potência da largura de linha de uma transição e efeitos indesejáveis, como captura de estrutura hiperfina e captura de radiação . Portanto, a orientação do átomo depende mais geralmente da frequência, intensidade, polarização e largura de banda espectral do laser, bem como da largura de linha e probabilidade de transição da transição de absorção.

Um experimento de bombeamento óptico é comumente encontrado em laboratórios de graduação em física, usando isótopos de gás rubídio e exibindo a capacidade da radiação eletromagnética de radiofrequência (MHz) para bombear e descarregar efetivamente esses isótopos .

Veja também

Referências

  1. ^ "Lâmpada 4462" (gif) . sintecoptronics.com . Página visitada em 27/12/2018 .
    "Lâmpada 5028" (gif) . sintecoptronics.com . Página visitada em 27/12/2018 .
  2. ^ Taylor, Nick (2000). LASER: O inventor, o ganhador do Nobel e a guerra de patentes de trinta anos . Nova York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-83515-0. Página 56.
  3. ^ Demtroder, W. (1998). Espectroscopia Laser: Conceitos Básicos e Instrumentação . Berlim: Springer.