Bonn 2000 – scientific programme
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Q: Quantenoptik
Q 23: Poster: Laserspektroskopie
Q 23.5: Poster
Wednesday, April 5, 2000, 10:30–13:30, Aula
Höchstauflösende Laserspektroskopie des 1S-2S-Übergangs im Wasserstoff-Atom und eine neue Absolutmessung der Übergangsfrequenz — •M. Fischer1, M. Niering1, R. Holzwarth1, J. Reichert1, Th. Udem1, P. Lemonde2, G. Santarelli2, M. Abgrall2, A. Clairon2, C. Salomon3, M. Weitz1 und T. W. Hänsch1 — 1Max-Planck-Institut für Quantenoptik, D-85748 Garching — 2BNM-LPTF, Observatoire de Paris, F-75014 Paris — 3Laboratoire Kastler Brossel, ENS, F-75005 Paris
Der 1S-2S-Zweiphotonen-Übergang in atomarem Wasserstoff erlaubt mit seiner natürlichen Linienbreite von nur 1.3 Hz eine überaus genaue Bestimmung fundamentaler Naturkonstanten sowie einen genauen Test der QED. Darüber hinaus stellt er einen aussichtsreichen Kandidaten für einen optischen Frequenzstandard dar. In unserem Experiment wird der Übergang mittels Dopplerfreier Zweiphotonenspektroskopie an einem kalten Wasserstoff-Atomstrahl vermessen. Dieser verläuft kollinear zur Achse einer Stehwelle des Anregungslichts bei 243 nm. Zeitaufgelöste Messungen der 2S-Zählrate erlauben über die Anpassung eines theoretischen Linienformmodells eine Korrektur des Doppler-Effekts zweiter Ordnung. Eine Korrektur des dynamischen Stark-Effekts erfordert die Aufnahme von Spektren bei unterschiedlichen Lichtleistungen. Durch direkten Vergleich der Anregungsfrequenz des Wasserstoff-Übergangs mit einem extrem präzisen Frequenzstandard im Radiofrequenzbereich, einer Cs-Springbrunnenuhr, konnte die Absolutfrequenz des 1S-2S-Übergangs mit einer Genauigkeit von 2· 10−14 bestimmt werden.