Seminarium Optyczne

Uzyskane na drodze eksperymentalnej informacje na temat podstawowych właściwości poziomów elektronowych takich jak: energia, liczba kwantowa J, stałe struktury nadsubtelnej, czasy życia itp. stanowią podstawę badania oddziaływań w atomie złożonym. Ponadto informacje te mają zastosowanie praktyczne w analizie widmowej, przy budowie źródeł światła, chłodzeniu laserowym, stabilizacji laserów, testowaniu stabilności stałej struktury subtelnej i eksperymentach z zakresu optyki kwantowej. Dostępne w literaturze informacje na temat poziomów elektronowych lantanowców są bardzo fragmentaryczne z uwagi na specyficzne właściwości tych pierwiastków powodujące, że widma lantanowców są bardzo gęste.W ramach seminarium przedstawiona zostanie metodyka i wyniki badań poziomów elektronowych wybranych lantanowców uzyskane metodami spektroskopii laserowej wysokiej rozdzielczości (zarówno z poszerzeniem Dopplera jak i bezdopplerowskiej) z wykorzystaniem wyładowania w katodzie wnękowej jako źródła atomów i jonów i stabilizowanych laserów o różnych zakresach widmowych. W wyniku badań zmierzono stałe struktury nadsubtelnej dla kilkuset poziomów elektronowych o znanej wartości energii (ale nieznanych stałych struktury nadsubtelnej) oraz kilkuset poziomów nowych, to znaczy nie figurujących w aktualnych tablicach, dla których po raz pierwszy wyznaczono wartość energii. Na podstawie wyników pomiarów, przez porównanie ich z wartościami mierzalnych parametrów przewidywanymi semiempirycznie, uzyskano funkcje falowe sprzężenia pośredniego dla badanych poziomów. Uzupełnienie wyników eksperymentalnych umożliwiło obliczenie całek radialnych struktury subtelnej i nadsubtelnej w znacznie rozszerzonej bazie konfiguracji oraz przewidywanie wyników pomiarów dla pozostałych, niebadanych dotychczas eksperymentalnie poziomów. W komentarzu do części doświadczalnej omówione zostaną trudności w identyfikacji poziomów elektronowych lantanowców na podstawie linii widmowych oraz zastosowane sposoby ich przezwyciężenia, natomiast w komentarzu do obliczeń semiempirycznych, rola przesunięć izotopowych w procedurze przypisywania poziomów do konfiguracji. Przedstawione zostaną również podstawowe konsekwencje wynikające z uzyskanych wyników badań dla przykładowych aplikacji lantanowców