Hanleho efekt - Hanle effect

The Hanleho efekt,[1] také známý jako přejezd nulového pole,[2] je snížení polarizace světla, když atomy vyzařující světlo jsou vystaveny magnetickému poli v určitém směru a když jsou samy excitovány polarizovaným světlem.

Experimenty, které využívají Hanleho efekt, zahrnují měření životnosti vzrušené stavy,[3] a detekce přítomnosti magnetických polí.[4]

Dějiny

První experimentální důkazy o účinku pocházejí z Robert W. Wood,[5][6] a Lord Rayleigh.[7] Efekt je pojmenován po Wilhelm Hanle, který tento účinek vysvětlil jako první klasická fyzika, v Zeitschrift für Physik v roce 1924.[8][9] Zpočátku byly příčiny účinku kontroverzní a mnoho teoretiků si mylně myslelo, že jde o verzi Faradayův efekt. Pokusy porozumět tomuto jevu byly důležité při následném vývoji kvantová fyzika.[10]

Časné teoretické zpracování účinku úrovňového křížení bylo dáno Gregory Breit.[11]

Aplikace

Pozorování Hanleova jevu na světlo vyzařované sluncem se používá k nepřímému měření magnetických polí na slunci, viz:

Efekt byl původně zvažován v kontextu plynů, poté následovaly aplikace do fyzika pevných látek.[12] Používá se k měření obou stavů lokalizovaných elektronů[13] a volné elektrony.[14] Pro spinově polarizované elektrických proudů poskytuje Hanleho efekt způsob, jak měřit životnost efektivního odstřeďování v konkrétním zařízení.[15]

Související účinky

Hladinové přechody nulového pole Hanleho zahrnují magnetická pole, ve kterých jsou stavy, které se degenerují při nulovém magnetickém poli, rozděleny kvůli Zeemanův efekt. Existuje také velmi analogické přechodové pole Starka s nulovým polem s elektrickými poli, ve kterém jsou stavy, které zdegenerují při nulovém elektrickém poli, rozděleny kvůli Stark efekt. Zkoušky nulového pole Přechody na ostrou úroveň přišly po měření typu Hanle a jsou obecně méně časté kvůli zvýšené složitosti experimentů.[16]

Viz také

Reference

  1. ^ Kastler, Alfred (1974). „50 Jahre Hanle-Effekt: Rückblick und Vorblick“ [50letý Hanle Effect: recenze a vyhlídky]. Physik Journal (v němčině). 30 (9): 394–404. doi:10.1002 / phbl.19740300903. ISSN  0031-9279.
  2. ^ Lurio, Allen; deZafra, R.L .; Goshen, Robert J. (06.06.1964). „Život prvního 1P1 Stav zinku, vápníku a stroncia ". Fyzický přehled. 134 (5A): A1198 – A1203. Bibcode:1964PhRv..134.1198L. doi:10.1103 / fyzrev.134.a1198. ISSN  0031-899X.
  3. ^ Zimmermann, Dieter (1975). "Stanovení životnosti 4p1/2- stav draslíku podle Hanleho efektu “. Zeitschrift für Physik A. 275 (1): 5–10. Bibcode:1975ZPhyA.275 .... 5Z. doi:10.1007 / bf01409492. ISSN  0340-2193. S2CID  119987034.
  4. ^ Dupont-Roc, J .; Haroche, S.; Cohen-Tannoudji, C. (1969). "Detekce velmi slabých magnetických polí (10−9 gauss) 87Rezonance úrovňového křížení nulového pole Rb ". Fyzikální písmena A. 28 (9): 638–639. Bibcode:1969PhLA ... 28..638D. doi:10.1016/0375-9601(69)90480-0. ISSN  0375-9601.
  5. ^ Wood, R.W. (1912). „LXVII. Selektivní reflexe, rozptyl a absorpce rezonujícími molekulami plynu“. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 23 (137): 689–714. doi:10.1080/14786440508637267. ISSN  1941-5982.
  6. ^ Wood, R. W.; Ellett, A. (01.06.1923). „O vlivu magnetických polí na polarizaci rezonančního záření“. Sborník královské společnosti A. 103 (722): 396–403. Bibcode:1923RSPSA.103..396W. doi:10.1098 / rspa.1923.0065. ISSN  1364-5021.
  7. ^ Rayleigh, L. (1922-11-01). „Polarizace světla rozptýleného parami rtuti poblíž rezonanční periodicity“. Sborník královské společnosti A. 102 (715): 190–196. Bibcode:1922RSPSA.102..190R. doi:10.1098 / rspa.1922.0080. ISSN  1364-5021.
  8. ^ Hanle, Wilhelm (1924-12-01). „Über magnetische Beeinflussung der Polarization der Resonanzfluoreszenz“. Zeitschrift für Physik (v němčině). 30 (1): 93–105. Bibcode:1924ZPhy ... 30 ... 93H. doi:10.1007 / bf01331827. ISSN  0044-3328. S2CID  120528168.
  9. ^ Hanle, W. (1925). „Die magnetische Beeinflussung der Resonanzfluoreszenz“. Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften (v němčině). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 214–232. doi:10.1007/978-3-642-94259-4_7. ISBN  978-3-642-93859-7.
  10. ^ J Alnis; K tvářenky; M Auzinsh; S Kennedy; N Shafer-Ray; E R I Abraham (2003). "Hanleho efekt a úrovňová křížová spektroskopie v páře Rb za silného laserového buzení" (PDF). Journal of Physics B. 36 (6): 1161–1173. Bibcode:2003JPhB ... 36.1161A. doi:10.1088/0953-4075/36/6/307.
  11. ^ Breit, G. (1933-04-01). „Kvantová teorie disperze (pokračování). Části VI a VII“. Recenze moderní fyziky. 5 (2): 91–140. Bibcode:1933RvMP ... 5 ... 91B. doi:10.1103 / revmodphys 5.91. ISSN  0034-6861.
  12. ^ Pikus, G. E.; Titkov, A. N. (1991). "Aplikace Hanleova jevu ve fyzice pevných látek". Hanleho efekt a spektroskopie překračující úroveň. Boston, MA: Springer USA. 283–339. doi:10.1007/978-1-4615-3826-4_6. ISBN  978-1-4613-6707-9.
  13. ^ Karlov, N.V .; Margerie, J .; Merle-D'Aubigné, Y. (1963). „Pompage optique des centra F dans KBr“ (PDF). Journal de Physique (francouzsky). 24 (10): 717–723. doi:10.1051 / jphys: 019630024010071700. ISSN  0368-3842.
  14. ^ Parsons, R. R. (1969-11-17). „Band-to-Band Optical Pumping in Solids and Polarized Photoluminescence“. Dopisy o fyzické kontrole. 23 (20): 1152–1154. Bibcode:1969PhRvL..23.1152P. doi:10.1103 / physrevlett.23.1152. ISSN  0031-9007.
  15. ^ van 't Erve, O. M. J .; Friedman, A. L .; Li, C.H .; Robinson, J. T .; Connell, J .; Lauhon, L. J .; Jonker, B. T. (2015-06-19). „Transport spinu a Hanleho efekt v křemíkových nanodrátech pomocí grafenových tunelových bariér. Příroda komunikace. 6 (1): 7541. Bibcode:2015NatCo ... 6,7541V. doi:10.1038 / ncomms8541. ISSN  2041-1723. PMID  26089110.
  16. ^ Bylicki, F .; Weber, H.G. (1982). „Státní přejezd nulového pole a Stark — Zeeman opakující se experimenty v pásmu 593 nm NO2". Chemická fyzika. 70 (3): 299–305. Bibcode:1982CP ..... 70..299B. doi:10.1016/0301-0104(82)88099-3. ISSN  0301-0104.