پمپاژ نوری

پمپاژ نوری ( انگلیسی: Optical pumping ) فرایندی است که در آن از نور برای بالا بردن ( یا "پمپ" ) الکترون ها از تراز انرژی پایین تر در یک اتم یا مولکول به یک واحد بالاتر استفاده می شود. معمولاً در ساخت لیزر برای پمپاژ محیط فعال لیزر به منظور دستیابی به وارونگی جمعیت مورد استفاده قرار می گیرد. این تکنیک توسط برنده جایزه نوبل ۱۹۶۶، آلفرد کاستلر، در اوایل دههٔ ۱۹۵۰ توسعه یافت. [ ۲]
پمپاژ نوری همچنین برای پمپاژ چرخشی الکترون هایی که در یک اتم یا مولکول به یک حالت کوانتومی کاملاً مشخص متصل شده اند، استفاده می شود. برای ساده ترین حالت پمپاژ نوری همدوسی دو سطح یک نوع اتمی حاوی یک الکترون با یک لایه بیرونی، این به این معنی است که الکترون به طور منسجم به یک زیر سطح منفرد هایپرفین می شود ( با برچسب {\ displaystyle ( labeled m F ) ، که با قطبش پمپ لیزر همراه با قوانین انتخاب کوانتوم تعریف می شود. هنگام پمپاژ نوری، گفته می شود که اتم در یک m F حالت برانگیخته قرار دارد، با این وجود، زیر سطح، به دلیل ماهیت چرخه ای پمپاژ نوری، الکترون متصل شده در واقع تحت تحریک و فروپاشی مکرر بین دو سطح زیر سطح بالا و پایین قرار خواهد گرفت. فرکانس و قطبش لیزر پمپ، m F را تعیین می کند، زیر سطح که در آن اتم جهت گیری شده است.
در عمل، پمپاژ نوری کاملاً منسجم ممکن است به دلیل افزایش قدرت پهنای خط انتقال و اثرات نامطلوب مانند به دام انداختن ساختار فوق العاده ظریف و به دام انداختن تابش رخ ندهد؛ بنابراین جهت گیری اتم به طور کلی بیشتر به فرکانس، شدت، قطبش و پهنای باند طیفی لیزر و همچنین عرض و احتمال انتقال انتقال جذب بستگی دارد. [ ۳]
یک آزمایش پمپاژ نوری معمولاً در آزمایشگاه های کارشناسی فیزیک، با استفاده از ایزوتوپ های گاز روبیدیوم و نمایش تابش الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی ( مگاهرتز ) برای پمپ و پمپاژ مؤثر این ایزوتوپها، مشاهده می شود.