Rubidyum ortamlarında iki foton soğurum spektroskopisi

Abstract

Anahtar Kelimeler: Doppler genişlemesi, spektroskopi, dış kavite diyot lazer, Fabry Perot enterferometre, atom, foton. Özet: Bu çalışmada, dış kaviteli diyot lazer sistemi (external cavity diode laser, ECDL) kullanılarak rubidyum atomlarında iki foton soğurum resonansları gözlendi. Çalışma deney düzeneğinin hazırlanışı ve deneysel bulguların analizi olarak iki ana kısımda ele alındı. Deneyde kullanılan ECDL sisteminin tek modda çalışım analizi ve gözlenen iki foton soğurum resonansları arasındaki frekans farkının ölçülmesi amacıyla da konfokal Fabry Perot enterferometresi kullanıldı. Gerek ECDL gerekse Fabry Perot enterferometre tasarımı, montajı ve çalıştırılması ele alınarak incelendi. Bu sistemlerin optimum çalışma koşullan belirlendi. Rubidyum atomlarında iki foton soğurum resonanslarının gözlenebilmesi için gerekli lazer ışın şiddeti ve rubidyum atomlarının sıcaklık ayarları yapıldı. Elde edilen iki foton soğurum resonaslarının 85Rb ve 87Rb atomlarının hangisine ait olduğu ve hangi geçişlerde oluştuğunun analizi yapılarak bu resonanslardan büyük genlikte olanının 5Rb.atomlarının 5 S m - 5D5/2, küçük olanın ise 87Rb atomlarının 5 S 1/2- 5D5/2 enerji geçişleri arasında olduğunun analizi gerçekleştirildi.

Keywords: Doppler broadening, spectroscopy, external cavity diode laser, Fabry Perot interferometer, atom, photon. Abstract: In this study two photon absorbing resonances were observed by using External Cavity Diode Laser (ECDL) system. The preparing of experimental set up and the analyzing of the experimental results were the main parts of this work. In order to check to the working in one mode of ECDL system and to measure the frequency difference between the two photon signals, Fabry Perot interferometer was used. Opto-mechanically designed, the construction and performances of ECDL and Fabry Perot interferometer were investigated. In addition, the optimum conditions of these systems were determined. The intensity of laser light beam and the temperature of rubidium atoms were regulated for observing the two photon absorbing resonances. The two photon absorbing resonances were examined that which resonance due to transitions occurred in 85 Rb and 87Rb atoms. After examined we sure that the resonance has big amplitude occurred between 5 S 1/2- 5D5/2 electronic level in 85Rb and the small one occurred between 5 S 1/2- 5D5/2 electronic level in 87Rb atoms.