Optische Faraday-Ramsey-Spektroskopie zur Messung der verbotenen elektrischen Tensorpolarisierbarkeiten von 133 Cs, 85 Rb und 87 Rb

• Antragsteller: Professor Dr. Antoine Weis
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5171848

Statische elektrische Tensorpolarisierbarkeiten von S1/2-Zuständen treten aus Symmetriegründen erst in Störungstheorie dritter Ordnung auf und sind bei Rb und Cs etwa sieben Größenordnungen kleiner als die skalaren Polarisierbarkeiten. Seit den 60-iger Jahren bestehen Diskrepanzen von bis zu 14 Standardabweichungen zwischen den gemessenen und den berechneten Tensorpolarisierbarkeiten von Cs und Rb. Wir wollen die Tensorpolarisierbarkeiten der 2S1/2-Grundzustände der Elemente 133Cs, 85Rb und 87Rb an optisch kollimierten Atomstrahlen messen. Hierzu soll eine Variante der Faraday-Ramsey-Spektroskopie eingesetzt werden, welche empfindlich genug ist, um die extrem kleinen tensoriellen Polarisierbarkeiten zu bestimmen. Zunächst soll ein intensiver, 3 m langer Cs-Strahl aufgebaut werden und daran die Tensorpolarisierbarkeit von Cs gemessen werden. Nach einem erfolgreichen Abschluß wollen wir die Apparatur mit Rb betreiben und die Polarisierbarkeiten der natürlichen Rb-Isotope messen. Die Messung dieser verbotenen Tensorpolarisierbarkeiten ist ein empfindlicher Test für atomare Strukturrechnungen. Ihre Kenntnis spielt jedoch auch eine wichtige Rolle bei der Suche nach elektrischen Dipolmomenten von Atomen und bei der Kontrolle von systematischen Unsicherheiten von Cs-Atomuhren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen