cavity art
Teaching
 
 
Physik III, Quantenphysik und statistische Physik
 

Welcome
Team & Contact
Research
Recent Publications
Teaching
Open Positions
Options for Students
    Institute of
Laser Physics













 
Seminare und Proseminare





 
Laser cooling and Bose-Einstein condensation





 
Coherence of Light and Matter





 
Studienarbeit: "Moderne Methoden der Laser-Spektroskopie"






Eine Begrenzung der Genauigkeit vieler spektroskopischer Methoden ensteht durch den Doppler-Effekt der sich bewegenden Atome oder Moleküle. Einfache, clevere Methoden, welche diese lange als fundamental erachtete Begrenzung überwinden, nutzen nicht-lineare Effekte wie zum Beispiel Sättigung bzw. optisches Pumpen. Diese enstehen durch die Wechselwirkung der Probe mit zwei oder mehreren Laserstrahlen. Spezielle Varianten der nicht-linearen Laserspektroskopie, wie zum Beispiel die Frequenzmodulationsspektroskopie und Polarisationsspektroskopie, zeichnen sich durch eine besonders hohe Empfindlichkeit aus.

Atome lassen sich durch optisches Pumpen in sogenannten Dunkelzuständen präparieren, die trotz Einwirkung eines resonanten Laserstrahls nicht angeregt werden können. Dabei handelt es sich um quantenmechanische Superpositionen verschiedener entarteter Grundzustandskomponenten. Dunkelzustände führen zu extrem schmalen spektralen Strukturen, weit unterhalb der natürlichen Linienbreite. Sie sind eine direkte Folge einer destruktiven quantenmechanischen Interferenz.

Was zu tun ist: Aufnahme von Doppler-begrenzten und Doppler-freien Absorptionsspektren mit einem einmodigen Halbleiterlaser. Zuordnung der Spektrallinien, Identifikation der Cross-Over-Resonanzen. Vermessung der Linienbreite der Doppler-freien Sättigungslinien für verschiedene Laserintensitäten und Extrapolation der natürlichen Linienbreite. Beobachtung von Dunkelzuständen. Bestimmung der Linienbreiten in Abhängigkeit von der Laserintensität. Die Datenaufnahme erfolgt Rechner-gestützt. Weiterführende Möglichkeiten: Frequenzmodulationsspektroskopie, Polarisationsspektroskopie, Verwendung des Spektroskopiesignals zur Frequenzstabilisierung des Lasers.

Was man lernt: Single-Mode Diodenlaser, Sättigung, optisches Pumpen, Doppler-Verbreiterung, Leistungsverbreiterung, Durchflugsverbreiterung, Cross-Over-Resonanzen, Hyperfeinstruktur, Zeeman-Effekt, Isotopie-Verschiebung, Strahlungssauswahlregeln, Quantenkohärenzen. Frequenzmodulationsspektroskopie, Polarisationsspektroskopie, Methoden der Frequenzstabilisierung von Lasern.





 
Ringvorlesung




 
Praktika I. u. II fuer Studierende der Naturwissenschaften




 
      Last updated Dec 10, 2005. Please send comments to .