Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm

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SYC: Symposium Einzelne Atome, Ionen und Moleküle

SYC 3: Symposium Einzelne Atome, Ionen und Moleküle III

SYC 3.2: Vortrag

Donnerstag, 19. März 1998, 14:30–14:45, R 711

Kohärente Resonanzfluoreszenz eines einzelnen ²⁴Mg⁺ Ions — •W. Lange, J.T. Höffges, H.W. Baldauf und H. Walther — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching

Das Spektrum der Resonanzfluoreszenz eines einzelnen Ions wird bei kleiner Anregungsintensität von einer elastisch gestreuten Komponente dominiert, die mit der einfallenden Strahlung kohärent ist. Wir haben diesen kohärenten Anteil mit einer Heterodynmessung des Fluoreszenzlichts eines ²⁴Mg⁺ Ions nachgewiesen [1]. Die Frequenzauflösung des Heterodynsignals betrug dabei 0.7 Hz. Damit konnten wir quantitativ die kohärent gestreute Intensität als Funktion der Anregungsparameter untersuchen und mit theoretischen Vorhersagen [2] vergleichen. Im Experiment wird das Ion mit Hilfe einer Falle vom Paul-Typ gespeichert und mit Lasern auf eine Temperatur von etwa 1 mK gekühlt. Unter diesen Bedingungen beträgt die Bewegungsamplitude des Ions nur noch einen Bruchteil der Wellenlänge der Strahlung. Aufgrund ihrer Periodizität kann man die Bewegung als schmale Seitenbänder im Fluoreszenzspektrum nachweisen, aus denen sich Rückschlüsse auf die Dynamik des Ions in der Falle ziehen lassen.

[1] J.T. Höffges, H.W. Baldauf, T. Eichler, S.R. Helmfrid und H. Walther, Opt. Commun. 133, 170 (1997)

[2] B.R. Mollow, Phys. Rev. 188, 1969 (1969)