Espectroscopia nÃo-linear e efeitos de velocidade em grandes induzidas eletromagneticamente em Ãtomos frios

AUTOR(ES)

George Cunha Cardoso

DATA DE PUBLICAÇÃO

2002

RESUMO

Estudamos processos nÃo-lineares de mistura de quatro ondas (MQO) com conjugaÃÃo de fase em Ãtomos frios, obtidos numa armadilha magneto-Ãptica de cÃsio. Os principais aspectos estudados foram trÃs: uma tÃcnica de velocimetria, anÃlise de sinal de MQO em nÃveis vestidos de energia, usando o formalismo do Ãtomo vestido, e MQO por espectroscopia coerente em sistemas que apresentam transparÃncia eletromagneticamente induzida (EIT) e absorÃÃo eletromagneticamente induzida (EIA). A tÃcnica de velocimetria desenvolvida foi baseada numa transferÃncia de grade de populaÃÃo, e a velocidade atÃmica estimada à proporcional à taxa de decaimento da modulaÃÃo espacial da grade, que medimos atravÃs de um feixe difratado. Na MQO nos Ãtomos vestidos, tratamos um sistema degenerado de dois nÃveis com os campos fortes da armadilha acoplados ao mesmo, e consideramo-lo simplesmente como um sistema de dois nÃveis, vestido pelos campos de armadilhamento. Foram esses nÃveis vestidos os considerados para a realizaÃÃo da MQO. Encontramos uma excelente concordÃncia dos resultados experimentais com o formalismo teÃrico. Finalmente, fizemos espectroscopia coerente em sistemas de dois nÃveis degenerados. Observamos sinais com ressonÃncias estreitas, subnaturais, que de acordo com modelos que desenvolvemos, sÃo resultados de decaimentos lentos nos estados fundamentais do sistema. No sistema que apresenta EIT, conseguimos reproduzir adequadamente os resultados experimentais, nas vÃrias configuraÃÃes de polarizaÃÃo dos feixes e varredura de freqÃencias, a partir de modelos Lambda ou de dois nÃveis abertos. Mostramos que para ressonÃncias estreitas, mesmo as baixas velocidades associadas Ãs temperaturas da armadilha, sÃo capazes de mostrar conseqÃÃncias espectrais, indicando a possibilidade de uma outra tÃcnica de velocimetria. Olhando a MQO como uma difraÃÃo numa grade de populaÃÃo ou coerÃncia, concluÃmos que as larguras de linha subnaturais sà existem quando um e somente um dos feixes que forma a grade à o feixe da varredura espectral. No sistema com EIA, mostramos ser impossÃvel explicar os espectros de MQO, particularmente uma interferÃncia destrutuiva observada, sem a inclusÃo da degenerescÃncia Zeeman, sendo modelos Lambda ou de dois nÃveis, totalmente inapropriados.

ASSUNTO(S)

espectroscopia fisica absorÃÃo eletromagneticamente induzida fÃsica mistura de quatro ondas mqo

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