4. Phương pháp nghiên cứu
2.3. Sơ đồ nguyên lý các phép đo phổ của hệ thí nghiệm
2.3.6. Sơ đồ quang học quan sát hiệu ứng Macaluso-Corbino
Hình 2.43 Sơ đồ quang học của hệ quan sát hiệu ửng Macaluso-Corbino.
Sơ đồ nguyên lý cho việc quan sát hiệu ứng Macaluso-Corbino được mơ tả như trên Hình 2.43. Hệ chỉ sử dụng một laser DL1 và hai buồng mẫu, buồng mẫu 1 (Rb1) dùng để quan sát tín hiệu phổ hấp thụ bão hịa từ đó xác định miền tần số quét của laser. Buồng mẫu 2 (Rb2) dùng để quan sát hiệu ứng
Macaluso-Corbino. Xung quanh buồng mẫu 2 có gắn thêm cuộn Helmholt có chức năng tạo ra từ trường cùng chiều với chùm laser dị. Kính phân cực P1 đóng vai trị định hướng phương phân cực của chùm laser dị qua buồng mẫu 2, cịn kính phân cực P2 đóng vai trò khảo sát sự quay mặt phẳng phân cực của chùm laser truyền qua mơi trường khi có từ trường ngồi.
Kết luận chương II
Trên cơ sở phân tích các ưu, nhược điểm của các hệ thí nghiệm đo phổ nguyên tử hiện nay, chúng tôi đã thiết kế và xây dựng thành cơng một hệ thí nghiệm đo phổ phân giải cao đa năng có tính ổn định và độ nhạy cao. Hệ thí nghiệm được bố trí trên mặt bàn quang học có kích thước nhỏ gọn 45 cm 60 cm, các linh kiện quang học dễ dàng di chuyển (tháo lắp) để thực hiện các phép đo phổ khác nhau. Cấu trúc chung của hệ thí nghiệm gồm 3 bộ phận chính: bộ phận quang học, bộ phận điều khiển và bộ phận hiển thị. Với bố cục như vậy, chúng tôi đã thiết kế sơ đồ nguyên lý chung của hệ thí nghiệm sao cho, có thể dễ dàng thực hiện được nhiều phép đo phổ mà không phải thiết kế lại hệ thí nghiệm. Để tiến hành các phép đo phổ, chúng tôi đã thiết kế các sơ đồ nguyên lý của một số phép đo phổ như sau:
+ Kỹ thuật đo phổ hấp thụ sử dụng một chùm laser quét qua miền dịch chuyển cộng hưởng của nguyên tử.
+ Kỹ thuật đo phổ tán sắc sử dụng giao thoa kế Mach-Zehnder.
+ Kỹ thuật đo phổ hấp thụ bão hòa sử dụng một laser tách thành hai chùm truyền ngược chiều nhau qua buồng mẫu, chùm dị có cường độ yếu, chùm bơm có cường độ mạnh.
+ Kỹ thuật đo phổ tán sắc khi có hấp thụ bão hịa sử dụng kỹ thuật đo phổ tán sắc, kết hợp với kỹ thuật đo phổ hấp thụ bão hòa.
+ Kỹ thuật đo phổ bơm chọn lọc vận tốc sử dụng một laser dò cường độ yếu, tần số laser khóa tại dịch chuyển cộng hưởng và một chùm laser bơm cường độ mạnh, tần số quét quanh miền dịch chuyển cộng hưởng.
+ Kỹ thuật đo phổ EIT sử dụng một laser dò cường độ yếu, tần số quét quanh miền dịch chuyển cộng hưởng và một chùm laser bơm cường độ mạnh, tần số laser bơm khóa tại dịch chuyển cộng hưởng.
+ Kỹ thuật đo phổ tán sắc khi có hiệu ứng EIT sử dụng kỹ thuật đo phổ tán sắc kết hợp với kỹ thuật đo phổ EIT.
+ Kỹ thuật đo sự định hướng phân cực của chùm laser dưới tác dụng của từ trường ngoài (hiệu ứng Macaluso - Corbino). Hệ sử dụng một chùm laser dị truyền qua buồng mẫu ngun tử nằm trong mơi trường có véctơ cảm ứng từ cùng phương truyền với chùm laser dò.
Các bước tiến hành đo phổ và các kết quả quan sát phổ trên hệ thí nghiệm này sẽ được chúng tơi trình bày trong chương III của luận án.
Chương III
NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT QUANG CỦA KHÍ NGUN TỬ
Chương này trình bày các nghiên cứu tính chất quang của ngun tử Rb thơng qua khảo sát hệ số hấp thụ, tán sắc, định hướng phân cực của chùm sáng khi truyền qua mơi trường. Ở đây, chúng tơi trình bày chi tiết các quy trình đo, phân tích các kết quả thực nghiệm và, mơ hình lý thuyết giải thích các kết quả thực nghiệm. Đồng thời, chúng tơi khảo sát về chiết suất âm, chuyển mạch quang để phát triển các nghiên cứu ứng dụng của hệ đã xây dựng.