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铷的非线性光谱学:一项本科实验

物理教育 2015-05-13 v1 原子物理

摘要

在本文中,我们描述了两种互补的非线性光谱学方法,它们均能获得原子气体的无多普勒光谱。首先,利用饱和吸收光谱学研究铷的 5S1/25P3/25{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm P}_{3/2} 跃迁结构。随后,使用稍作修改的实验装置,对铷的 5S1/25D5/25{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm D}_{5/2} 跃迁进行无多普勒双光子吸收光谱学测量,从而精确测量 5D5/25{\rm D}_{5/2} 能级的超精细结构。此外,还研究了双光子跃迁的电偶极选择定则:首先通过改变激发激光的偏振,然后通过在靠近铷蒸气处施加磁场时测量双光子吸收光谱。所有实验均使用同一台光栅反馈激光二极管进行,这为使用单一实验装置比较不同的高分辨率光谱学方法提供了机会。此类实验可使学生熟悉量子力学选择定则、原子光谱和塞曼效应。

关键词

引用

@article{arxiv.0902.3115,
  title  = {Non-linear spectroscopy of rubidium: An undergraduate experiment},
  author = {V. Jacques and B. Hingant and A. Allafort and M. Pigeard and J. -F. Roch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0902.3115},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 8 figures