Зеемановское расщепление линий Молекул NO в сильном магнитном поле

1, , A. Ю. Козлов,

Физический институт им. РАН

1Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

Зеемановское расщепление линий Молекул NO

в сильном магнитном поле

Большинство двухатомных молекул в основном электронном состоянии не обладают собственным магнитным моментом. У таких молекул парамагнитные свойства появляются при возбуждении их электронных состояний, например, в плазме газового разряда. Но существуют двухатомные молекулы, которые обладают собственным магнитным моментом в основном электронном состоянии (например, молекулы окиси азота и кислорода). Наличие собственного магнитного момента у молекул окиси азота позволяет управлять их спектром поглощения в магнитном поле. Под действием поля происходит зеемановское расщепление уровней молекул NO (см., например, [1]).

Такое расщепление и столкновительное уширение линий приводит к перекрытию их контуров, что позволяет усиливать короткие 1¸0.1 пс импульсы излучения в среднем ИК диапазоне при наличии инверсной населенности на лазерных переходах [2].

Для исследования изменения спектра поглощения молекул NO была разработана оптическая кювета (внутренний диаметр 14 мм) с магнитным полем (рис. 1). При разряде батареи конденсаторов С = = 0.33 мФ через соленоид (200 витков медного эмалированного провода диаметром 2 мм, индуктивность 0.23 мГн) в кювете создавалось магнитное поле до 140 кГс.

Исследование поглощения излучения молекулами NO проводилось с помощью непрерывного частотно-селективного СО лазера низкого давления [3], накачиваемого разрядом постоянного тока. Изменение поглощения Dа излучения СО лазера, действующего на переходе 11®10P(8), молекулами NO (при давлении газа 0.2 атм) в зависимости от напряженности магнитного поля представлено на рис. 2.

Рис. 2. Изменение коэффициента поглощения молекул NO в магнитном поле

Поглощение излучения происходило на переходе 0®1 P(6.5) молекул NO в состоянии 2П3/2 при частотной отстройке от линии излучения на 0.176 см‑1. Анализ экспериментальных данных и наши оценки показывают, что при давлении газа ~1 атм в магнитном поле с напряженностью ~100 кГс уширение линий NO сравнимо с ударным уширением при давлении газа ~10 атм, при котором спектральные линии NO образуют непрерывный контур.

Работа выполнена в рамках проекта РФФИ и Программы поддержки молодежи Учебно-научного комплекса ФИАН.

Список литературы

1. Bonczyk P.A., Ultee C.J., Opt. Comm. 6. №2. Р.1

2. , , Ю, , Научная сессия МИФИ 2006. М. В сб. науч. трудов. 4. С.

3. , , Климачев ФИАН. №13. М. 2005.