HAL Id: jpa-00218386
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Submitted on 1 Jan 1979
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LARGEUR DES COMPOSANTES STARK DE 4He II (n = 4)
A. Denis, J. Desesquelles
To cite this version:
A. Denis, J. Desesquelles. LARGEUR DES COMPOSANTES STARK DE 4He II (n = 4). Journal
de Physique Colloques, 1979, 40 (C1), pp.C1-24-C1-26. �10.1051/jphyscol:1979107�. �jpa-00218386�
JOURNAL DE PHYSIQUE
Colloque C1, supplkment au n
O2, Tome 40, fkvrier 1979, page C1-24
LARGEUR DES COMPOSANTES STARK DE 4 ~ e I1 (n
=4)
A. DENIS et J. DESESQUELLES
Laboratoire de Spectrom6trle Ionique et Molgculaire, Unlversit6 de Lyon
1, 6 9 6 2 1- Villeurbanne, France.
RBsum6
:Leb Lahgeunb den n i v e a u x d e b t h u c t u h e d i n e bepahen pah e d d e t S t a h k danb den champn @ L e c t h i q u e b d a i b l e b b o n t caLculEeb pouh deb i o n b hydhogEnoldeb. Len h L b u L t a t n du caLcuL b o n t cornpahen pouh He11 ( n - 4 ) aux Lahgeunn den picn de Fouhieh d e La p a h t i e madulEe du d Z c L i n d e He 11 ( 4 + 3 ) ii 4686 1( Emio pa* u n d a i n c e a u d ' i a n o 4 ~ e + d e I MeV e x c i t e pa& une d e u i L L e de cahbone dann u n champ L o n g i t u d i n a L d e 730 v / c m .
Abstract
:Width6 a d d i n e n t h u c t u h e L e v e L b , n t a h k b h i d t e d i n a c o n b t a n t e l e c t a i c dieLd ahe caLcuLated doh h y d h o g e n i c i o n b . Data a t e g i v e n doh 4 ~ e I7 ( n = 4 ) and compaaed w i t h t h e w i d t h 6 0 6 Fouhieh peakn a d t h e m o d u l a t e d d e c a y 0 6 He 11 ( n
=3
-tn
=41 e m i t t e d a t 4686 by an 4 ~ e * beam 0 6
I MeV d o i L e x c i t e d i n a 730 V/cm 6 i e L d .
La s t r u c t u r e f i n e d u m u l t i p l e t n = 4 d e l ' i o n 4 ~
+
ee n champ e l e c t r i q u e f a i b l e a b t 6 p r e c e d e m m e n t d e t e r m i n e e p a r u n e m e t h o - d e d e b a t t e m e n t s q u a n t i q u e s a p p l i q u e e un f a i s c e a u d ' l o n s r a p i d e s a v e c un c h a m p e l e c t r i q u e a x i a l (I'
2,.
L ' a c c o r d e n t r e l e s f r e q u e n c e s e x p e r i m e n t a l e s e t c e l l e sr e -
s u l t a n t d ' u n c a l c u l d e p e r t u r b a t i o n a u p r e m i e r o r d r e ( 3 r 4 ) e s t s a t i s f a i s a n t e d a n s l e d o m a i n e d e c h a m p e x p l o r e ( 4 0 0 <E < 1000 V/cm)
.
Une e t u d e t h e o r i q u e p l u s c o m p l e t e c o n s i s t e 3 t e n i r c o m p t e a u s s i d e l ' e f f e t d e d e s e x c i t a t i o n s p o n t a n e e d e l ' a t o m e . On a l ' h a b i t u d e d ' i n t r o d u i r e u n t e r m e i m a g i - n a i r e d e l a f o r m e - i ? I r j / 2 (oCi T j e s t l a l a r g e u r n a t u r e l l e d u n i v e a u j ) d a n s l ' e x - ' p r e s s i o q d e l ' e n e r g i e p o u r t r a d u i r e d e f a q o n p h e n o m 6 n o l o g i q u e c e t t e d e s e x c i t a t i o n . La d i a g o n a l i s a t i o n d e l l H a m i l t o n i e n S t a r k a i n s i m o d i e i e f o u r n i t p o u r u n champ B l e c - t r i q u e d o n n e 1 ' 6 n e r g i e d u n i v e a u ( p a r t i e r e e l l e d e l a v a l e u r p r o p r e ) e t s a l a r g e u r
Figwe 1
-E,j&..t S.i%kk de b.ttutctwle dine
d a mHe17 (n=4) porn d e ~ champ BLeWqueA <lo0 V/cm.
-a] J=5/2 lmjl=1/2. - b ) J = 3/2 I m j l =
1 / 2 . LeAniveaux bont hepahL?b
PWLL e w lmjl eX p a h k , L e w pente ii L ' i n d i n i au coeddicient 6qao/Z=
3,b37MHz/
V .cm- ph2n, (nambhe qwzntique ELeu%Lquel, --- ban5 ten& campte e,t
en tenant compte d e ~ t m e ~ imaginaihu de L'Hamie- Xonien.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1979107
p a r t l e i m a g i n a l r e d e l a v a l e u r p r o p r e m u l - t i p l l e e p a r - 2 / 5 ) .
On c o n s t a t e q u e l e s e n e r g i e s c a l c u l d e s d i f f e r e n t d e s e n e r g i e s o b t e n u e s e n n e g l i -
800
il
g e a n t l a d u r e e d e v i e . La f i g u r e 1 m o n t r e
I\
q u e c e t t e d i f f e r e n c e p e u t a t t e i n d r e 1 0 MHz d a n s l e s n x v e a u x ( 1 / 2 , 1 1 , ( 1 / 2 , 2 1 , ( 1 / 2 , 0 )
( 1 / 2 , - 1 ) p o u r u n champ applique d ' e n v i r o n 5 0 V/cm ( n o t a t i o n
I
mj1 ,
k n o m b r e q u a n t i q u e ( 5 )" b l e c t r i q u e " ) .L1effet e s t p l u s n e t p o u r n=3
.
Comme l e m o n t r e n t l e s f i g u r e s 2 , 3 , 4 , l e s l a r g e u r s t h e o r i q u e s d e s n i v e a u x v a r i e n t f o r t e m e n t a v e c l e champ e l e c t r i q u e , p a r t i - c u l i e r e m e n t p o u r l e s n i v e a u x d e m6mes j e t l m j l e t p o u r l e s f a i b l e s c h a m p s ( < l o 0 v / c m ) A c a u s e d e l a c o n s e r v a t i o n d e l a t r a c e d e s s o u s - m a t r i c e s l o r s d e l e u r d i a g o n a l i s a t i o n l a v a l e u r m o y e n n e d e s l a r g e u r s d e s n i v e a u x
p o u r u n I m , l d o n n e r e s t e c o n s t a n t e .
I
A v e c u n a p p a r e i l l a g e d 6 j S d e c r i t n o u s
I . . . . I .
I v/cm 1a v o n s c h e r c h e B m e t t r e e n e v i d e n c e l e s l a r - o 1000 2000
g e u r s d e s n i v e a u x Un f a l s c e a u
d ' i o n s 4He+ a c c e l e r e B 1 MeV t r a v e r s e u n e
F i g m e 3 - Lcvr9euk.b
debn i v e a u x P 3 / 2 , D 3 / 2 . 5 / 2 &
c i b l e d e c a r b o n e d e 1 0 p g / c m 2 p l a c B e d a n s
4
F 5 / 2 , 7 1 2 d e He 7 1 ,
M =4
;Imjl
=3 / 2 .
F i g m e 2
-L c v r g e w den n i v e a u x S ~ / Z , P1/2,' 3 / 2 , 0 3 / 2 , 5 1 2 . F 5 / 2 , 7 / 2 d e 4 H e l l , n=4
; l m j l =1 / 2 .
I . . .
E v1cm0 1000 2000
u n champ B l e c t r i q u e l o n g i t u d i n a l d e 7 3 0 V/cm. La l u m i e r e B m i s e
a
4 6 8 6 d a n s l at r a n s i t i o n 4 ~ ( n = 4 e + n = 3 ) e s t o b s e r v g e ~ ~ l e l o n g d u f a i s c e a u d ' i o n s a v e c u n e d d f i n i - t i o n s p a t i a l e d e 0 , l mm s u r u n e d i s t a n c e d e 5 1 , 2 mm p a r p a s d e 0 , l mm. On a n a l y s e u n d e c l i n m o d u l e p a r t r a n s f o r m e e d e F o u r i e r .
3
c1-26
JOURNAL DE PHYSIQUELa f i g u r e 5 m o n t r e l a c o m p a r a i s o n e n t r e deux p i c s c a r a c t e r i s t i q u e s du s p e c t r e de F o u r i e r d e l a r g e u r s d l f f e r e n t e s e t c o r r e s - p o n d a n t a u x t r a n s i t i o n s ( 1 / 2 , 0 + 1 / 2 , - 1 ) e t 1 / 2 , 3 -t 1/2, 1 . Nous a v o n s f a i t f i g u r e r a u s s i l a t r a n s f o r m e e de F o u r i e r de l a c o u r - b e t h e o r i q u e o b t e n u e p a r s i m u l ation s u r
o r d i n a t e u r
Figwre 5 - Deux du npecLte de F d d a de La pcude moddCe de la dCctohhance de Lfirttens.LtC Lwineune E d e
ii4684 1 14+31 p m Le dainceau dfioiann 4~e' ex&&. a 1 MeV, pah
un &iAnde cmbone et pLc~c& dann ~un champ BleottLigue de 730 Vlcrn.
Pain& expEhimen;taux
: 0Cowrbe n h d C e li patLtih d u & g e m thEontquen, e,t de La d o n d o n d e n h e e-t den n e d o n b eddicaceh expEhirnemeh
:c e l l e - c i e s t r e a l i s e e e n c h o i s i s s a n t l e s e n e r g i e s e t l e s l a r g e u r s c a l c u l e e s t h e o r i - q u e m e n t , e t l e s a m p l i t u d e s d e t e r m i n e e s p a r un a j u s t e m e n t d e l a c o u r b e e x p e r i m e n t a l e
( v o i r r 6 f . 6 ) . Comme on p e u t l e v o i r s u r l a f i g u r e 5 , l ' a c c o r d a v e c l ' e x p e r i e n c e e s t t r S s s a t i s f a i s a n t . La s i m u l a t i o n n e c e s s i t e de c o n n a z t r e l a p o s i t i o n d e l a c i b l e c a r l a forme d e s p i c s d e F o u r i e r e t l e u r l a r g e u r d e p e n d e n t d e s b o r n e s d ' i n t b g r a t i o n . Nous a v o n s e n t r e p r i s l ' e t u d e d e s b a t t e m e n t s q u a n t i q u e s r e t a r d e s , d o n t l e s r e s u l t a t s s e - r a n t p u b l i e s u l t e r i e u r e m e n t .
R e f e r e n c e s :