POMPAGE OPTIQUE
États Zeeman
Dans les atomes paramagnétiques qui possèdent, à l'état fondamental, un moment magnétique non nul, l'application d'un champ magnétique décompose l'état fondamental en plusieurs états voisins appelés « états Zeeman ». Dans les champs magnétiques que l'on sait produire, les intervalles d'énergie entre ces états restent petits par rapport à kT, de sorte qu'à l'équilibre thermique, à la température ordinaire, tous les états Zeeman ont des populations pratiquement égales. Cela est vrai aussi pour les états Zeeman résultant d'un paramagnétisme nucléaire (lorsque les noyaux possèdent un faible moment magnétique).
Enfin, lorsqu'un atome possède à la fois du paramagnétisme d'origine électronique et du paramagnétisme d'origine nucléaire, l'interaction entre le moment magnétique électronique et le moment nucléaire produit une décomposition de l'état fondamental d'un atome en plusieurs états qu'on appelle les « états de structure hyperfine », et les intervalles d'énergie entre ces états sont faibles par rapport à kT. Les états électroniques excités possèdent en général aussi une structure hyperfine et ils peuvent se décomposer, dans un champ magnétique extérieur, en une suite d'états Zeeman.
Les divers états Zeeman d'un même état électronique se distinguent non seulement par de petites différences d'énergie mutuelles, mais aussi par l'orientation dans l'espace du vecteur moment magnétique de chaque atome. Pour un état Zeeman donné, ce moment magnétique fait un angle déterminé θ avec le champ magnétique appliqué, et cet angle varie de façon discontinue d'un état Zeeman à un autre.
Dans le cas simple où un état atomique se décompose en deux états Zeeman seulement, le moment magnétique des atomes est parallèle au champ dans l'un de ces états Zeeman et antiparallèle au champ dans l'autre. Cela est réalisé dans l'état fondamental de l'atome d'hydrogène et dans les états fondamentaux des atomes alcalins.
Pour nos abonnés, l'article se compose de 5 pages
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Alfred KASTLER : membre de l'Académie des sciences, Prix Nobel de physique
Classification
Pour citer cet article
Alfred KASTLER, « POMPAGE OPTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :
Médias
Structure Zeeman
Encyclopædia Universalis France
Structure Zeeman
Structure Zeeman de la raie D
Encyclopædia Universalis France
Signal transitoire de l'intensité lumineuse en fonction du temps au cours du pompage optique
Encyclopædia Universalis France
Signal transitoire de l'intensité lumineuse en fonction du temps au cours du pompage optique
Signal transitoire de l'intensité lumineuse en fonction du temps au cours du pompage optique.…
Encyclopædia Universalis France
Résonance magnétique nucléaire de l'isotope 199 du mercure
Encyclopædia Universalis France
Résonance magnétique nucléaire de l'isotope 199 du mercure
Courbes de résonance magnétique nucléaire de l'isotope 199 du mercure, pour différentes amplitudes…
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
KASTLER ALFRED (1902-1984)
- Écrit par Bernard CAGNAC
- 4 041 mots
- 1 média
Physicien français, né le 3 mai 1902 à Guebwiller (alors en Allemagne) et mort à Bandol le 7 janvier 1984. Professeur à l'université de Paris et à l'École normale supérieure, Alfred Kastler a obtenu le prix Nobel de physique en 1966 pour « la découverte et le développement[...]
-
LASERS
- Écrit par Yves LECARPENTIER, Alain ORSZAG
- 59 076 mots
- 4 médias
On doit au physicien français Alfred Kastler d'avoir imaginé, en 1949-1950, une méthode, le« pompage optique », qui permet de réaliser cette condition. Cette méthode fait appel à des atomes dont les premiers niveaux sont tels (fig. 1d) que la probabilité de retombée de E 2 vers E 1 soit[...] -
MASER
- Écrit par Maurice ARDITI, Claude AUDOIN
- 12 646 mots
- 2 médias
[...]hyperfine des isotopes de masse atomique 85 et 87 du rubidium, à 3 035,732 MHz et à 6 834,682 MHz, respectivement. L'inversion de population est obtenue par pompage optique, dans une cellule contenant de la vapeur de rubidium. Ces oscillateurs à vapeurs alcalines pompées optiquement ont une très bonne stabilité[...] -
TÉLÉCOMMUNICATIONS - Histoire
- Écrit par René WALLSTEIN
- 102 977 mots
- 24 médias
[...]comporte quatre paires de fibres optiques, met en œuvre la technique du multiplexage des longueurs d'onde et comporte des répéteurs entièrement optiques (utilisant la technique du pompage optique qui permet d'amplifier le signal lumineux directement, sans passer par une conversion en signal électrique intermédiaire)[...]
Voir aussi
- HORLOGES ATOMIQUES
- FRÉQUENCE, physique
- ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- ABSORPTION, physique
- RELAXATION, physique
- CHAMP MAGNÉTIQUE
- PARAMAGNÉTISME
- COLLISION, physique
- POLARISATION CIRCULAIRE
- BOLTZMANN LOI DE DISTRIBUTION DE
- INVERSION DE POPULATION
- MAGNÉTOMÈTRE
- DEGRÉ D'ORIENTATION, pompage optique
- R.M.N. (résonance magnétique nucléaire), physico-chimie
- POLARISATION DE LA LUMIÈRE
- POPULATION, physique atomique
- EXCITATION, physique
- TRANSITION, physique
- ÉMISSION SPONTANÉE
- SOURCES, optique
- STRUCTURE HYPERFINE
- NIVEAU, physique atomique
- MOMENT MAGNÉTIQUE
- RAIE SPECTRALE
- ÉTAT QUANTIQUE
