Etude spectroscopique des couplages resonnants dans l'interaction de van der waals entre un atome et une surface dielectrique

par HORACIO FAILACHE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de MARTIAL DUCLOY.

Soutenue en 1999

à Paris 13 .

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  • Résumé

    Dans ce memoire, on decrit des experiences qui mettent en evidence une resonance dans l'interaction de surface a longue portee, du type de van der waals (vdw), entre un atome et une paroi dielectrique. Le processus elementaire a l'origine de cette interaction est un couplage entre une emission virtuelle de l'atome excite et l'excitation virtuelle d'un mode electromagnetique de surface (polariton de surface). Selon le couplage entre la transition virtuelle et le polariton de surface, ce type d'interaction permet d'avoir, pour la partie dispersive du couplage, un potentiel de vdw exalte par rapport a celui obtenu dans le cas d'une surface conductrice ideale, et avec un potentiel vdw qui devient eventuellement repulsif. Les experiences decrites ont ete faites sur les niveaux cs*(6d 3 / 2), rb*(6 d 3 / 2) et rb*(6d 5 / 2) et avec les dielectriques : saphir (al 2o 3) (avec deux orientations differentes de l'axe de birefringence), yag (y 3al 5o 1 2) et silice vitreuse. Les niveaux atomiques mentionnes possedent tous une transition dipolaire en emission vers 12 m, domaine ou il existe un polariton de surface pour le saphir et le yag. Les mesures experimentales montrent qu'il existe, notamment pour le cas cs(6d 3 / 2)-saphir c, une force de vdw repulsive. On a aussi etudie l'effet de la birefringence du milieu dielectrique et montre le caractere critique de l'orientation cristalline pour la resonance de l'interaction. La technique spectroscopique utilise a ete la reflexion selective qui permet de sonder des atomes a une fraction de longueur d'onde ( 100 nm) de la paroi. Cette technique a du etre ici generalisee au cas d'une transition entre niveaux excites. Par ailleurs, a titre de reference spectroscopique pour des atomes libres, on a evalue l'elargissement et le deplacement collisionnel par technique d'absorption saturee sur la transition cs : 6p 1 / 2 6d 3 / 2 (876 nm).


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Informations

  • Détails : 200 p.
  • Annexes : 75 ref.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 1999 021
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