Collision d'un atome métastable de gaz rare sur une surface nono ou micro-structurée et optique atomique

par Jean-Christophe Karam

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Jacques Robert.

Soutenue en 2005

à Paris 13 .

mots clés

• Optique physique
• Van der Waals, Forces de
• Atomes -- Gaz rares
• Interférométrie

Résumé

Dans ce travail on a montré l'occurrence de transitions exothermiques et endothermiques entre les niveaux métastables 3P2 et 3P0 dans la collision d'atomes de gaz rare avec une surface solide. Le développement d'une source d'atomes métastables utilisant le processus d'échange de métastabilité au sein d'un jet supersonique a permis ensuite d'observer la diffraction par un réseau de nanofentes, puis, dans une expérience de collision sur un réseau micrométrique en Cuivre en présence d'un champ magnétique externe, d'observer des transitions Zeeman au sein du niveau 3P2. Le calcul, à partir des données spectroscopiques, de l'interaction de van der Waals entre un atome d'argon métastable dans l'état 3P2 et une surface conductrice plane a révélé outre une partie scalaire, une partie quadrupolaire modifiant l'énergie des sous niveaux au voisinage de la surface. Un modèle d'évolution soudaine prédit alors une probabilité de transition dont l'ordre de grandeur est en accord avec l'expérience.

Titre traduit

Rare gas metastable atom scattering on microstructured or nanostructured surfaces and atom optics

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