Journal de physique

Étude de l'amortissement par rayonnement cohérent en résonance magnétique nucléaire

Henri Benoit

Published Jan 1, 1960• 2 citations

Abstract

On calcule la forme de raie d'absorption ou d'émission en R. M. N. lorsque l'amortissement par rayonnement cohérent est notable. Mais contrairement à la situation habituelle, les passages par la résonance en balayant le champ magnétique directeur ou la fréquence d'excitation ne sont pas équivalents et sont étudiés séparément. En particulier, le second mode de balayage met en évidence la bande passante de l'amplification du type Maser lorsque l'on observe l'émission stimulée. Les prévisions théoriques sont comparées avec les résultats expérimentaux obtenus dans des champs directeurs de l'ordre du gauss. Les mêmes équations ont aussi permis de calculer la plage d'accrochage et l'entraînement de fréquence lorsque le système fonctionne en auto-oscillateur du type « maser ».

DOI: 10.1051/jphysrad:01960002104021200

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Cette these presente deux experiences de manipulation d'un jet atomique de cesium a l'aide de faisceaux lasers suivant une dimension transverse. Dans la premiere experience, nous avons observe les effets de refroidissement doppler et sub-doppler sur le jet atomique pour differentes configurations de melasses. L'etude des deux transitions f=4f=5 et f=3f=2 de la raie d#2 du cesium montre que le desaccord entre la frequence laser et la frequence atomique doit etre negatif (rouge) dans le premier cas et positif (bleu) dans le second. Nous avons aussi mis en evidence que, sous l'effet d'un champ magnetique statique, les melasses ne se produisent plus autour de la vitesse transverse nulle mais aussi autour de vitesses non nulles, qui evoluent lineairement avec la valeur de ce champ magnetique. La seconde experience concerne le transfert adiabatique de population et de quantite de mouvement dans le cas de la transition f=4f=4 de la raie d#2 du cesium. Dans une configuration #+-#- du champ electromagnetique, la transition f=4f=4 presente un etat piege quelque soit l'etat du champ. Le transfert adiabatique consiste a maintenir l'atome dans l'etat piege lorsque l'etat du champ electromagnetique varie lentement. Ce processus ne fait pas intervenir l'emission spontanee et les coherences internes de l'atome sont conservees. Dans les meilleures conditions experimentales, nous avons obtenu un taux de transfert adiabatique d'environ 55%. Cette limitation est due a la presence des niveaux hyperfins voisins f'=3 et 5 du niveau excite. Nous avons mis en evidence la tres grande selectivite en vitesse de ce processus lorsque les champs #+ et #- se propagent en sens oppose.

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