Spectroscopie de réflexion à très haute résolution sur la vapeur de Césium : Déplacement collisionnel, structure Zeeman et effets de saturation sur la raie D2

par Nicolas Papageorgiou

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Bloch.

Soutenue en 1994

à Paris 13 .

mots clés

• Zeeman, Effet
• Spectroscopie de réflectance

Résumé

Cette thèse décrit plusieurs expériences en spectroscopie de réflexion sélective linéaire et non linéaire à une interface verre-vapeur atomique de césium. Après un chapitre introductif suivent deux chapitres essentiellement théoriques dans lesquels nous décrivons la réflexion sélective linéaire (rs), la réflexion sélective modulée en fréquence (rsfm) et l'interaction van der waals (atome-surface) à laquelle le signal rsfm est sensible. Dans le quatrième chapitre nous utilisons la rsfm avec prise en compte de l'interaction vdw pour mesurer des paramètres collisionnels tels que l'élargissement et le déplacement de la transition d2. Les cinquième et sixième chapitres comportent une étude théorique ainsi que des mesures expérimentales en rsfm de la structure zeeman de la raie d2 pour le régime des champs magnétiques intermédiaires ainsi qu'une étude des effets anisotropes induits par les termes quadrupolaires de l'interaction vdw. Le couplage vdw quadrupolaire est différent suivant l'orientation relative entre la direction du moment magnétique et le plan définie par la surface. Nous avons cherché à observer la signature spectroscopique de cette anisotropie en rsfm. Le septième chapitre présente une étude expérimentale de la saturation et du pompage optique hyperfin de la transition d2 avec une configuration à deux faisceaux, une pompe modulée en amplitude et une sonde tous les deux en incidence normale. Dans le huitième chapitre nous présentons la première observation des effets mécaniques de la force dipolaire exercée sur des atomes en cellule, due à un gradient d'intensité lumineuse formé par une onde évanescente au voisinage d'une interface vapeur de cs-diélectrique.

Titre traduit

Very high resolution reflection spectroscopy on the cesium vapor: collisional shift, zeeman structure and saturation effects of the d#2 line

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