Heidelberg 1999 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 13: Laserspektroskopie II

Q 13.5: Talk

Monday, March 15, 1999, 17:30–17:45, AM2

Doppelresonante Spektroskopie an atomarem Wasserstoff zur Messung der 1S-Lamb-Verschiebung — •M. Niering, B. Gross, M. Weitz und T.W. Hänsch — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching

Die 1S-Lamb-Verschiebung in atomarem Wasserstoff stellt heute den genauesten Test der Quantenelektrodynamik an einem Atom dar.
In unserem Experiment soll die Lamb-Verschiebung des 1S-Grundzustands in atomarem Wasserstoff durch Frequenzvergleich der beiden Zwei-Photonenübergänge 1S-2S und 2S-4S gemessen werden. Im Gegensatz zu einer früheren Messung, die in unserem Labor an zwei verschiedenen Apparaturen durchgeführt wurde, werden die beiden Zwei-Photonenübergänge nun an denselben kalten Atomen simultan getrieben. Dazu wird ultraviolettes Licht bei 243nm und infrarotes Licht bei 972nm in einem Resonator gleichzeitig überhöht. Das UV-Licht wird durch Frequenzverdopplung eines Farbstofflasers bei 486nm erzeugt, das IR-Licht aus einem Titan-Saphir Laser. Gemessen wird die Schwebungsfrequenz nahe 5GHz zwischen der halben ultravioletten und der verdoppelten infraroten Frequenz, die nach dem Bohrschen Atommodell null sein sollte. In der Quantenelektrodynamik liefert diese aber eine Kombination von Lamb-Verschiebungen der beteiligten Niveaus, von denen die 1S-Lamb-Verschiebung den größten Beitrag liefert.