Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 37: Atomoptik III

Q 37.1: Fachvortrag

Donnerstag, 6. März 1997, 14:00–14:30, N 1

Kollaps und Wiederaufleben des Interferenzmusters in einem Vielstrahl-Atominterferometer — •Martin Weitz, Tilman Heupel, and Theodor W. H"ansch — Max-Planck-Institut f"ur Quantenoptik, D-85748 Garching

Wir konnten den Kollaps und das Wiederaufleben des Interferenzsignals in einem Vielstrahlatominterferometer beobachten, wenn der zeitliche Abstand zwischen den strahteilenden Prozessen variiert wird. Im Experiment werden C"asiumatome aus einem Atomstrahl optisch in einen "‘dunklen"’, r"aumlich separierenden Superpositionszustand aus f"unf Teilstrahlen in unterschiedlichen Zeemanniveaus gepumpt, wobei sich benachbarte Teilstrahlen um zwei Photonenimpulse unterscheiden. Die Teilstrahlen werden mit einem zweiten optischen Pumppuls weiter aufgeteilt und interferieren w"ahrend eines dritten Pumppulses. F"ur kleine zeitliche Abst"ande zwischen den Pulsen zeigt das beobachtete Interferenzsignal scharfe Interferenzmaxima und "ahnelt der von optischen Vielstrahlinterferenzexperimenten bekannten Airy-Funktion. F"ur gr"o"sere zeitliche Abst"ande zwischen den Pulsen w"ascht das Interferenzmuster jedoch aus. Dies wird durch eine R"ucksto"sphase verursacht, die quadratisch mit dem transversalen Impuls ansteigt. Wenn die gesamte Wechselwirkungszeit ein ganzzahliges Vielfaches der inversen R"ucksto"senergie in Frequenzeinheiten erreicht, beobachten wir wiederum das urspr"ungliche Interferenzmuster.