SPETTROSCOPIACOERENTE. SPETTROSCOPIA COERENTE Eccitazione coerente di 2 livelli sovrapposizione...
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SPETTROSCOPIASPETTROSCOPIA
COERENTECOERENTE
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SPETTROSCOPIA COERENTE
Eccitazione coerente di 2 livellisovrapposizione coerente di radiazione• spettroscopia di incrocio dei livelli• spettroscopia dei battimenti quantistici
altera la distribuzione spaziale della radiazione
Eccitazione coerente di atomi e molecole• eco del fotone
altera la distribuzione temporale della radiazione
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SPETTROSCOPIA DI INCROCIO DI LIVELLI EFFETTO HANLE
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Spettroscopia di incrocio di livelli
Spettroscopia priva di effetto Doppler
Determinazione di proprietà magnetiche
Determinazione dei tempi di rilassamento
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BATTIMENTI QUANTISTICISe 2 livelli molto vicini sono simultaneamente eccitati, la fluorescenza presenta delle oscillazioni
Trasformata di Fourier dei battimenti → frequenza (senza effetto Doppler) della transizione tra i livelli da cui sono emesse le due frequenze.I dispositivi per la raccolta di un segnale in funzione del tempo hanno tempi di risposta limitati dell'ordine del GigaHerz, cioè del nanosecondo, solo livelli molto vicini possono dare battimenti osservabili.
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Trasformata di Fourier
Spettro137Ba+ I = 3/2
6s S1/2 6p P3/2
livelli separati per interazione iperfine legata alla presenza dello spin nucleare
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133Cs I = 7/2
6 2S1/2
7 2P3/2
5
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Battimenti quantistici
Determinazione di livelli energetici con piccola separazione di energia
Atomi : struttura iperfineMolecole : effetto Stark, Zeeman, costanti
rotazionali
Spettroscopia priva di effetto Doppler
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TRANSIENTI OTTICI COERENTI
• Nutazione
• Decadimento libero da induzione
• Eco
• Eco stimolato
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NUTAZIONE OTTICA E
DECADIMENTO LIBERO DA INDUZIONE
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NUTAZIONE
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NUTAZIONE OTTICA
NH3
J = 8 K = 7
EFFETTO STARK
TRANSIZIONE FUORI RISONANZA
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DECADIMENTO LIBERO DA INDUZIONE
NMR
TRASFORMATADI FOURIER
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Un gruppo di molecole eccitate coerentemente.Campo elettrico applicato elimina la risonanza.Il campione emette spontaneamente radiazione di dipolo elettrico in assenza del campo eccitante.
Decadimento ottico libero da induzione
NH2D
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RILASSAMENTO SPIN-SPIN E SPIN-RETICOLO
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ASPETTO MICROSCOPICO : INSIEME DI SPIN
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T1
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T2
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ASPETTO MACROSCOPICO : MAGNETIZZAZIONE
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1
0
T
MMBM
dt
dM zz
z
2T
MBM
dt
dM xx
x
EQUAZIONI DI BLOCH
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IMPULSO /2 IMPULSO ECO
SF6 Laser CO2
ECO DEL FOTONE
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T12
T12
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ECO
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ECHI MULTIPLI
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ECO STIMOLATO
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1 impulso Decadimento libero da induzione
2 impulsi Eco
3 impulsi Eco stimolato