Etude du deplacement des raies laser infrarouges du xenon sous l'influence de la pression

30 November 1970

PHYSICS L E T T E R S

Volume 33A, number 6

a n d Ca . D e t a i l s of t h i s w o r k w i l l b e p u b l i s h e d e l s e w h e r e . F u r t h e r m e a s u r e m e n t s a r e in p r o g ress.

o% 02

The results presented here were evaluated f r o m e x p e r i m e n t a l r e c o r d s o b t a i n e d by Dr. R . G . B u s e r a n d t h e a u t h o r [2].

t

References [1] v . I. Tatarski, Propagation of waves in a turbulent medium,(NAUKA, Moscow. 1967). [2] R. G. Buser and G. K. Born. J. Opt. Soc. Am. 60 (1970) 1079.

~0.1

I 0.1 "~/2"a'(t

I 02 heor. ) ~

Fig.1. M e a s u r e d values of ~ v e r s u s theoretical v a lues of eq, (2). The points at the lower left w e r e obtained for L = 650m, Cn = 1.0 x 10-7m-1/3 r = 4 mm; the points at the Upl~er right for L = 1.3 km, Cn = 2.1 x l 0 - 7 m - 1 / 3 . r = 2.7 mm

ETUDE

DU DEPLACEMENT DES RAIES LASER INFRAROUGES DU XENON SOUS L'INFLUENCE DE LA PRESSION

J . B R O C H A R D et R . V E T T E R Laboratoire Aim~ Cotton, C . N . R . S . H, Facult~ des Sciences, Bi~t. 505, 91 Orsay, France

Re~u le 10 Octobre 1970

Frequency shifts of some infrared l a s e r lines of xenon have been m e a s u r e d as a function of pure xenon, helium and neon p r e s s u r e s . Tableau 1 N o u s a v o n s c o m m e n c ~ l ' 6 t u d e du d 6 p l a c e m e n t d e s r a i e s l a s e r du x ~ n o n s o u s l ' i n f l u e n c e de la p r e s s i o n e n u t i l i s a n t une e x p 6 r i e n c e p r 6 v u e l'origine pour l'6tude des d6placements isotop i q u e s [1,2]. D e u x t u b e s fi d 6 c h a r g e a l i g n 6 s s u i v a n t l ' a x e d e la c a v i t 6 e t c o n t e n a n t le m e m e 6 c h a n t i l l o n i s o t o p i q u e (136Xe, p u r & 99%) s o n t e x c i t 6 s a l t e r n a t i v e m e n t pendant d e s i n t e r v a l l e s de t e m p s 6gaux. L e b a l a y a g e c o n t i n u e n f r 6 q u e n c e d e la cavit6 permet l'enregistrement point par point d e s p r o f i l s s p e c t r a u x r e l a t i f s aux d e u x t u b e s s u r l e s m o d e s s u c c e s s i f s T . E . M . k, 0, 0, b - 1 , 0, 0, . . . . Une v a r i a t i o n de la p r e s s i o n , 5p, d a n s l ' u n d e s t u b e s entrai~ne un d 6 p l a c e m e n t e n n o m b r e d ' o n d e , 5~, d o n t la v a l e u r e s t o b t e n u e p a r c o m -

398

h (~)

(5(~/Sp~x~ [- 1 0 - 5 c m : l -~ \ t~Vr /

Classification

Pression initia le (torr)

3.3676 5p55d[5/212 ~5p56p[3/211

35

0.10

3.5080

O.l 0

-

6p[5/212

20

3.8697

5d'[5/213 -.

6p'[3/212

25

0.04

3.9966

5d[1/2]0 -~

6p[1/2]1

25

0.10

7p[3/2]1

25

().04

4.1527

5d[7/213

5d'[5/212

•

p a r a i s o n a v e c l ' i n t e r v a l l e e n t r e o r d r e s de la c a v i t 6 l a s e r , ici A~ - 5 . 3 8 10 -3 c m -1. La d 6 c h a r g e e s t m a i n t e n u e fi t e m p 6 r a t u r e

Volume 33A, number 6

PHYSICS LETTERS

Tab[eau 2

, (5o'/SP)He

(~)

(5ot/~P)Ne.

Ci.ssifio.tion (,.0-5 e~-J-'~ (10-5 em-J:~ \

2.6518 5p55d[3/2]l ~ 5p56p[1/2]0

torr 2

3.3676

5d[5/212 ~

6p[3/2]1

3.4345

7p[5/212 ~

7813/2]1

50

3.6518

7p[1/2]1 ~

7813/212

50

3.8697

5d,[5/213 ~

6p,[3/212

50

3.9966

5d[1/210 ~

6p[1/2]1

-8

/\

torr 75

/

25

5

constante, peu d i f f d r e n t e de la t e m p d r a t u r e a m biante. L e s p r e s s i o n s sont m e s u r d e s fL l ' a i d e de deux c a p t e u r s de p r e s s i o n ~ m e m b r a n e d d f o r mable; la ~ r d c i s i o n de la m e s u r e e s t de l ' o r d r e de 5 x 1 0 - ~ e n v a l e u r r e l a t i v e , e n t r e 2 et 5 t o r t . Avec la cavitd u t i l i s d e , la p r d c i s i o n s u r la m e s u r e des d d p l a c e m e n t s e s t de l ' o r d r e de 2 x 10 -5 c m - 1 .

'~

.

~

,r,,~, my,,n, de muu~¢

30 November 1970

Nous avons d'une p a r t fait v a r i e r la p r e s s i o n du x4non l u i - m ~ m e et d ' a u t r e p a r t la p r e s s i o n d'un gaz 4 t r a n g e r , hdlium et ndon. 1. Avec du x~non put. L ' e f f e t l a s e r ne peut e t r e obtenu que darts un petit d o m ai n e de p r e s sion de l ' o r d r e de 0.1 t o r r et l e s d d p l a c e m e n t s m e s u r e r sent t o u j o u r s de faible v a l e u r : dans c e s conditions, il n ' e s t pas p o s s i b l e d ' d t u d i e r l ' d v o l u t i o n du r a p p o r t (5~/SP)xe, on peut s e u l e ment en donner l ' o r d r e de g r a n d e u r . P o u r l es cinq r a i e s dtudides, une a u g m e n t a tion de la p r e s s i o n e n t r a l n e une augmentation du n o m b r e d'onde. 2. Avec un gaz ~ t r a n g e r . I1 est p o s s i b l e cet t e l o i s de f a i r e v a r i e r la p r e s s i o n du gaz d t r a n g e r darts de plus l a r g e s l i m i t e s sans que c e s s e l ' o s c i l l a t i o n l a s e r . Les d d p l a c e m e n t s qui en r d s u l tent sent en gdndral plus i m p o r t a n t s . Les r d s u l t a t s sent indiquds dans le t ab l eau 2 et la f i g u r e 1. P o u r l e s six r a i e s dtudides, le n o m b r e d'onde v a r i e l i n d a i r e m e n t avec la p r e s s i o n . Une augmentation de la p r e s s i o n entra{ne une augmentation du n o m b r e d'onde, except4 pour la r a i e fi 3.99 ~ en p r d s e n c e d'hdlium. La v a l e u r de 5~/5p e s t inddpendante de la p r e s s i o n i n i t i a l e , t o u j o u r s f ai b l e, du xdnon et de l ' i n t e n s i t d du courant de ddcharge. En conclusion, l e s d d p l a c e m e n t s o b s e r v e s s e m b l e n t dus fi des c o l l i s i o n s e n t r e l e s a t o m e s d m e t t e u r s et d es a t o m e s fi l ' d t a t fondamental. L ' a n a l y s e conjointe des d d p l a c e m e n t s et des p r o f i l s de r a i e s d e v r a i t dans un a v e n i r p r o c h e c o m p l d t e r c e s m e s u r e s p r d l d m i n a i r e s [3].

Rdfdrences [1] J.Brochard et R.Vetter, [2] R.Vetter, Phys. Letters [3] J. Brochard et R. Vetter, Spectroscopie atomique,

J. Phys. 28 (1967) C2-250. 31A (1970) 559. 18re Conf. Europdenne de Paris-Orsay, Juillet 1969.

Fig. i.

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