stringtranslate.com

эффект Ханле

Эффект Ханле [1] , также известный как пересечение уровней в нулевом поле [2], представляет собой уменьшение поляризации света, когда атомы, излучающие свет, подвергаются воздействию магнитного поля в определенном направлении и когда они сами возбуждаются поляризованным светом.

Эксперименты, в которых используется эффект Ханле, включают измерение времени жизни возбужденных состояний [ 3 ] и обнаружение наличия магнитных полей [4] .

История

Первые экспериментальные доказательства эффекта были получены от Роберта В. Вуда [5] [ 6] и лорда Рэлея [7] . Эффект назван в честь Вильгельма Ханле , который первым объяснил эффект с точки зрения классической физики в журнале Zeitschrift für Physik в 1924 году [8] [9]. Первоначально причины эффекта были спорными, и многие теоретики ошибочно считали, что это версия эффекта Фарадея [10] . Попытки понять это явление сыграли важную роль в последующем развитии квантовой физики [10] .

Раннее теоретическое рассмотрение эффекта пересечения железных дорог было дано Грегори Брейтом . [11]

Приложения

Наблюдение эффекта Ханле в свете, излучаемом Солнцем, используется для косвенного измерения магнитных полей внутри Солнца, см.:

Первоначально эффект рассматривался в контексте газов, а затем его стали применять в физике твердого тела . [12] Он использовался для измерения как состояний локализованных электронов [13], так и свободных электронов . [14] Для спин-поляризованных электрических токов эффект Ханле позволяет измерить эффективное время жизни спина в конкретном устройстве. [15]

Связанные эффекты

Переходы уровней Ханле в нулевом поле включают магнитные поля, в которых состояния, вырожденные при нулевом магнитном поле, расщепляются из-за эффекта Зеемана . Существуют также близкие аналогии переходов уровней Штарка в нулевом поле с электрическими полями, в которых состояния, вырожденные при нулевом электрическом поле, расщепляются из-за эффекта Штарка . Испытания переходов уровней Штарка в нулевом поле проводились после измерений типа Ханле и, как правило, встречаются реже из-за возросшей сложности экспериментов. [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Кастлер, Альфред (1974). «50 Jahre Hanle-Effekt: Rückblick und Vorblick» [50-летний эффект Ханле: обзор и перспективы]. Физический журнал (на немецком языке). 30 (9): 394–404. дои : 10.1002/phbl.19740300903 . ISSN  0031-9279.
  2. ^ Лурио, Аллен; деЗафра, Р.Л.; Гошен, Роберт Дж. (1964-06-01). «Время жизни первого состояния 1 P 1 цинка, кальция и стронция». Physical Review . 134 (5A): A1198–A1203. Bibcode : 1964PhRv..134.1198L. doi : 10.1103/physrev.134.a1198. ISSN  0031-899X.
  3. ^ Циммерманн, Дитер (1975). «Определение времени жизни 4p 1/2 -состояния калия по эффекту Ханле». Zeitschrift für Physik A. 275 (1): 5–10. Бибкод : 1975ZPhyA.275....5Z. дои : 10.1007/bf01409492. ISSN  0340-2193. S2CID  119987034.
  4. ^ Дюпон-Рок, Ж.; Арош, С .; Коэн-Таннуджи, К. (1969). «Обнаружение очень слабых магнитных полей (10−9 гаусс ) с помощью резонансов пересечения нулевого уровня 87 Rb». Physics Letters A. 28 ( 9): 638–639. Bibcode : 1969PhLA...28..638D. doi : 10.1016/0375-9601(69)90480-0. ISSN  0375-9601.
  5. ^ Wood, RW (1912). "LXVII. Избирательное отражение, рассеяние и поглощение резонирующими молекулами газа". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 23 (137): 689–714. doi :10.1080/14786440508637267. ISSN  1941-5982.
  6. ^ Wood, RW ; Ellett, A. (1923-06-01). «О влиянии магнитных полей на поляризацию резонансного излучения». Труды Королевского общества A . 103 (722): 396–403. Bibcode :1923RSPSA.103..396W. doi : 10.1098/rspa.1923.0065 . ISSN  1364-5021.
  7. ^ Рэлей, Л. (1922-11-01). «Поляризация света, рассеянного парами ртути вблизи резонансной периодичности». Труды Королевского общества A. 102 ( 715): 190–196. Bibcode :1922RSPSA.102..190R. doi : 10.1098/rspa.1922.0080 . ISSN  1364-5021.
  8. ^ Ханле, Вильгельм (1 декабря 1924 г.). «Über Magneticische Beeinflussung der Polarization der Resonanzfluoreszenz». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 30 (1): 93–105. Бибкод : 1924ZPhy...30...93H. дои : 10.1007/bf01331827. ISSN  0044-3328. S2CID  120528168.
  9. ^ Ханле, В. (1925). «Магнитное воздействие резонансного флюоресценции». Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. стр. 214–232. дои : 10.1007/978-3-642-94259-4_7. ISBN 978-3-642-93859-7.
  10. ^ J Alnis; K Blushs; M Auzinsh; S Kennedy; N Shafer-Ray; ERI Abraham (2003). "The Hanle effect and level crossing spectoscopy in Rb vapour under strong laser excited" (PDF) . Journal of Physics B . 36 (6): 1161–1173. Bibcode :2003JPhB...36.1161A. doi :10.1088/0953-4075/36/6/307. S2CID  250734473. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-03 . Получено 2012-03-06 .
  11. ^ Брейт, Г. (1933-04-01). "Квантовая теория дисперсии (продолжение). Части VI и VII". Reviews of Modern Physics . 5 (2): 91–140. Bibcode : 1933RvMP....5...91B. doi : 10.1103/revmodphys.5.91. ISSN  0034-6861.
  12. ^ Пикус, GE ; Титков, AN (1991). «Применение эффекта Ханле в физике твердого тела». Эффект Ханле и спектроскопия пересечения уровней . Бостон, Массачусетс: Springer US. стр. 283–339. doi :10.1007/978-1-4615-3826-4_6. ISBN 978-1-4613-6707-9.
  13. ^ Карлов, Невада; Марджери, Дж.; Мерль-Д'Обинье, Ю. (1963). «Pompage optique des center F dans KBr» (PDF) . Journal de Physique (на французском языке). 24 (10): 717–723. doi : 10.1051/jphys: 019630024010071700. ISSN  0368-3842. S2CID  95183756.
  14. ^ Парсонс, Р. Р. (1969-11-17). «Оптическая накачка между зонами в твердых телах и поляризованная фотолюминесценция». Physical Review Letters . 23 (20): 1152–1154. Bibcode : 1969PhRvL..23.1152P. doi : 10.1103/physrevlett.23.1152. ISSN  0031-9007.
  15. ^ van 't Erve, OMJ; Friedman, AL; Li, CH; Robinson, JT; Connell, J.; Lauhon, LJ; Jonker, BT (2015-06-19). "Спиновый транспорт и эффект Ханле в кремниевых нанопроводах с использованием графеновых туннельных барьеров". Nature Communications . 6 (1): 7541. Bibcode :2015NatCo...6.7541V. doi : 10.1038/ncomms8541 . ISSN  2041-1723. PMID  26089110.
  16. ^ Bylicki, F.; Weber, HG (1982). "Эксперименты по пересечению уровней Штарка в нулевом поле и повторному пересечению Штарка—Зеемана в полосе 593 нм NO 2 ". Химическая физика . 70 (3): 299–305. Bibcode : 1982CP.....70..299B. doi : 10.1016/0301-0104(82)88099-3. ISSN  0301-0104.