WikiDer > Эффект Ханле

Hanle effect

В Эффект Ханле,[1] также известный как пересечение уровня нулевого поля,[2] представляет собой уменьшение поляризации света, когда атомы, излучающие свет, подвергаются воздействию магнитного поля в определенном направлении и когда они сами возбуждаются поляризованным светом.

Эксперименты, в которых используется эффект Ханле, включают измерение времени жизни возбужденные состояния,[3] и обнаружение наличия магнитных полей.[4]

История

Первые экспериментальные доказательства этого эффекта были получены от Роберт В. Вуд,[5][6] и Лорд Рэйли.[7] Эффект назван в честь Вильгельм Ханле, который первым объяснил эффект в терминах классическая физика, в Zeitschrift für Physik в 1924 г.[8][9] Первоначально причины эффекта были спорными, и многие теоретики ошибочно думали, что это была версия Эффект Фарадея. Попытки понять это явление сыграли важную роль в последующем развитии квантовая физика.[10]

Раннее теоретическое рассмотрение эффекта пересечения уровней было дано Грегори Брейт.[11]

Приложения

Наблюдение за эффектом Ханле в свете, излучаемом солнцем, используется для косвенного измерения магнитных полей внутри Солнца, см .:

Эффект первоначально рассматривался в контексте газов, затем были применены физика твердого тела.[12] Он был использован для измерения обоих состояний локализованных электронов[13] и свободные электроны.[14] За спин-поляризованный электрических токов, эффект Ханле позволяет измерить эффективное время жизни спина в конкретном устройстве.[15]

Связанные эффекты

Пересечение уровней Ханле в нулевом поле связано с магнитными полями, в которых состояния, вырожденные при нулевом магнитном поле, расщепляются из-за Эффект Зеемана. Существуют также аналогичные пересечения штарковских уровней с электрическими полями в нулевом поле, в которых состояния, вырожденные при нулевом электрическом поле, расщепляются из-за Эффект Старка. Испытания переходов уровня Штарка с нулевым полем проводились после измерений типа Ханле и, как правило, менее распространены из-за повышенной сложности экспериментов.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кастлер, Альфред (1974). "50 Jahre Hanle-Effekt: Rückblick und Vorblick" [Эффект Ханле за 50 лет: обзор и перспективы]. Физический журнал (на немецком). 30 (9): 394–404. Дои:10.1002 / phbl.19740300903. ISSN 0031-9279.
  2. ^ Лурио, Аллен; deZafra, R.L .; Гошен, Роберт Дж. (1964-06-01). "Время жизни первого 1п1 Состояние цинка, кальция и стронция ». Физический обзор. 134 (5A): A1198 – A1203. Bibcode:1964ПхРв..134.1198Л. Дои:10.1103 / Physrev.134.a1198. ISSN 0031-899X.
  3. ^ Циммерманн, Дитер (1975). «Определение срока службы 4р.1/2-состояние калия по эффекту Ханле ». Zeitschrift für Physik A. 275 (1): 5–10. Bibcode:1975ZPhyA.275 .... 5Z. Дои:10.1007 / bf01409492. ISSN 0340-2193. S2CID 119987034.
  4. ^ Dupont-Roc, J .; Гарош, С.; Коэн-Таннуджи, К. (1969). «Обнаружение очень слабых магнитных полей (10−9 gauss) пользователя 87Rb - резонансы пересечения уровней нулевого поля ». Письма о физике A. 28 (9): 638–639. Bibcode:1969ФЛА ... 28..638Д. Дои:10.1016/0375-9601(69)90480-0. ISSN 0375-9601.
  5. ^ Вуд, Р. (1912). «LXVII. Селективное отражение, рассеяние и поглощение резонирующими молекулами газа». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал. 23 (137): 689–714. Дои:10.1080/14786440508637267. ISSN 1941-5982.
  6. ^ Вуд, Р. В.; Эллетт, А. (1923-06-01). «О влиянии магнитных полей на поляризацию резонансного излучения». Труды Королевского общества А. 103 (722): 396–403. Bibcode:1923RSPSA.103..396W. Дои:10.1098 / rspa.1923.0065. ISSN 1364-5021.
  7. ^ Рэлей, Л. (1922-11-01). «Поляризация света, рассеянного парами ртути, вблизи резонансной периодичности». Труды Королевского общества А. 102 (715): 190–196. Bibcode:1922RSPSA.102..190R. Дои:10.1098 / RSPA.1922.0080. ISSN 1364-5021.
  8. ^ Ханле, Вильгельм (1924-12-01). "Über magnetische Beeinflussung der Polarization der Resonanzfluoreszenz". Zeitschrift für Physik (на немецком). 30 (1): 93–105. Bibcode:1924ZPhy ... 30 ... 93H. Дои:10.1007 / bf01331827. ISSN 0044-3328. S2CID 120528168.
  9. ^ Ханле, В. (1925). "Die magnetische Beeinflussung der Resonanzfluoreszenz". Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften (на немецком). Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. С. 214–232. Дои:10.1007/978-3-642-94259-4_7. ISBN 978-3-642-93859-7.
  10. ^ Дж. Алнис; K Blushs; М Аузиньш; С. Кеннеди; Н. Шафер-Рэй; Э Р И Абрахам (2003). «Эффект Ханле и спектроскопия пересечения уровней в парах Rb при сильном лазерном возбуждении» (PDF). Журнал физики B. 36 (6): 1161–1173. Bibcode:2003JPhB ... 36.1161A. Дои:10.1088/0953-4075/36/6/307.
  11. ^ Брейт, Г. (1933-04-01). «Квантовая теория дисперсии (продолжение). Части VI и VII». Обзоры современной физики. 5 (2): 91–140. Bibcode:1933РвМП .... 5 ... 91Б. Дои:10.1103 / revmodphys.5.91. ISSN 0034-6861.
  12. ^ Пикус, Г.Э.; Титков, А. Н. (1991). «Приложения эффекта Ханле в физике твердого тела». Эффект Ханле и спектроскопия пересечения уровней. Бостон, Массачусетс: Springer США. С. 283–339. Дои:10.1007/978-1-4615-3826-4_6. ISBN 978-1-4613-6707-9.
  13. ^ Карлов, Н.В .; Margerie, J .; Мерль-д'Обинье, Й. (1963). "Pompage optique des centres F dans KBr" (PDF). Journal de Physique (На французском). 24 (10): 717–723. Дои:10.1051 / jphys: 019630024010071700. ISSN 0368-3842.
  14. ^ Парсонс, Р. Р. (1969-11-17). «Межзонная оптическая накачка твердых тел и поляризованная фотолюминесценция». Письма с физическими проверками. 23 (20): 1152–1154. Bibcode:1969ПхРвЛ..23.1152П. Дои:10.1103 / Physrevlett.23.1152. ISSN 0031-9007.
  15. ^ ван 'т Эрве, О. М. Дж .; Фридман, А. Л .; Li, C.H .; Робинсон, Дж. Т .; Connell, J .; Lauhon, L.J .; Йонкер, Б. Т. (19 июня 2015 г.). «Спиновый транспорт и эффект Ханле в кремниевых нанопроводах с использованием графеновых туннельных барьеров». Nature Communications. 6 (1): 7541. Bibcode:2015 НатКо ... 6,7541 В. Дои:10.1038 / ncomms8541. ISSN 2041-1723. PMID 26089110.
  16. ^ Bylicki, F .; Вебер, Х.Г. (1982). "Эксперименты по пересечению уровней Штарка и Старка-Зеемана в полосе 593 нм NO2". Химическая физика. 70 (3): 299–305. Bibcode:1982CP ..... 70..299B. Дои:10.1016/0301-0104(82)88099-3. ISSN 0301-0104.