最近二十多年來(lái),與超冷分子有關(guān)的研究引起了科學(xué)家們的極大興趣,特別是超冷異核極性分子,由于其具有永久固有電偶極矩和各項(xiàng)異性長(zhǎng)程偶極-偶極相互作用,使其優(yōu)于中性超冷原子和超冷同核分子,關(guān)于異核極性分子的研究逐漸應(yīng)用到了精密測(cè)量、多體量子體系的模擬仿真、超冷化學(xué)和量子信息處理等熱點(diǎn)研究當(dāng)中。當(dāng)前,制備超冷分子常用的方法是超冷原子的光締合技術(shù),該方法不僅可以簡(jiǎn)單有效地完成分子的制備,在實(shí)驗(yàn)中結(jié)合調(diào)制解調(diào)的俘獲損耗光譜技術(shù),還可獲得相應(yīng)分子態(tài)超精細(xì)結(jié)構(gòu)高分辨光譜。通過(guò)對(duì)光譜的詳細(xì)分析,可以得到相應(yīng)的束縛能數(shù)據(jù),進(jìn)而通過(guò)擬合獲得該電子態(tài)的長(zhǎng)程分子系數(shù)以及勢(shì)能曲線,從而更深入地掌握分子內(nèi)部結(jié)構(gòu),為振轉(zhuǎn)基態(tài)分子的制備提供理論基礎(chǔ)。本文介紹了光締合制備超冷極性鈉銫分子的實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及高分辨率振轉(zhuǎn)光譜的探測(cè),基于此對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,通過(guò)特定算法將光譜數(shù)據(jù)與理論模型進(jìn)行擬合,得到分子長(zhǎng)程態(tài)的分子系數(shù),利用雙原子分子的勢(shì)能曲線模型,得到了分子長(zhǎng)程態(tài)的經(jīng)驗(yàn)勢(shì)能曲線。本文主要工作可以概括成三方面:1.以鈉原子與銫原子的冷卻與俘獲為起點(diǎn),建立了完整的實(shí)驗(yàn)光路系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、光締合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及高靈敏探測(cè)系統(tǒng)... 

【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

費(fèi)氏巴赫共振原理示意圖

早在原子冷卻與俘獲實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)后不久便被提出，隨后在實(shí)驗(yàn)上獲得成功。光締合過(guò)程如圖1.2 所示[33]。圖 1.2 光締合過(guò)程示意圖。圖中兩條勢(shì)能曲線，都是兩原子核間距 R 的函數(shù)。標(biāo)記為“PA”的向上的箭頭表示的是光締合躍遷，標(biāo)記為“decay”的向下虛線箭頭表示由激發(fā)態(tài)的輻射衰退。如圖所示，由于輻射衰退將會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)能量高于初始碰撞原子對(duì)的自由原子，向更低能量或者相同能量的原子或者束縛態(tài)的分子的躍遷也是有可能的。其中 Eat3

國(guó)物理學(xué)家 T. Hansch和美國(guó)物理學(xué)家 A. Schalow在 1975年提出了用激光來(lái)冷卻中性原子的設(shè)想[47]。從動(dòng)量角度的本質(zhì)上講，激光冷卻中性原子的根本原因，是原子與光子在相互作用中降低了原子的動(dòng)量；從能量角度的本質(zhì)上講，是原子在與激光場(chǎng)相互作用的過(guò)程中原子動(dòng)能被降低的結(jié)果。為直觀地理解激光冷卻的基本原理，我們可以用一維方向上激光與原子的相互作用來(lái)作解釋。如圖 2.1 所示[48]，一維情況下激光與原子的相互作用，可以從能量的角度去描述。當(dāng)采用一束頻率為 νL、負(fù)失諧量為△的激光照射一個(gè)理想的二能級(jí)原子系統(tǒng)時(shí)，多普勒效應(yīng)讓原子感受到的激光頻率等于理想原子上下能級(jí)的躍遷頻率，這個(gè)過(guò)程光子就會(huì)被原子強(qiáng)烈吸收，原子從基態(tài) EB躍遷到激發(fā)態(tài) EA。之后，由于原子的自發(fā)輻射，會(huì)向外界輻射一個(gè)與基態(tài)和激發(fā)態(tài)共振躍遷頻率 νAB相等的光子，在這里存在關(guān)系 νAB= νL+ △，因此原子向外界輻射的能量，大于原子從激光場(chǎng)中吸收的光子能量，最終降低了原子的動(dòng)能。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]超冷銫分子的高靈敏光譜研究[D]. 馬杰.山西大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2951899