Sur la possibilité d'utiliser des raies d'absorption comme étalon primaire de longueur

Abstract
It is possible to establish conditions of pressure and temperature in an absorbing gas so that its absorption lines are invariant in wavelength, whereas emission lines are subject to wavelength shifts dependent upon the condition of excitation. Experimental limitations have, however, restricted work on the primary length standard to emission lines. This paper describes the development of techniques which make it possible to achieve comparable measurements accuracy with absorption lines of I2 vapor at a pressure of 2 microns and at a temperature of 250 °K. A Hg 198 source was viewed along a variable magnetic field. A quarter wave plate in combination with a polaroid sheet isolated one of the Hg 5 461 components which illuminated a long. path Fabry-Perot interferometer-monochromator which was scanned by variation of air pressure When the I2 absorption tube was placed in the light path, the magnetic field could be adjusted until one of several I2 absorption lines overlapped the Hg line. The shape of the absorption line was measured photoelectrically by scanning the interferometer. Likewise photographs of the Fabry-Perot patterns in absorption were obtained. The half width of the two lines which have been carefully studied was found to be 0.030 wave numbers, about 2.5 times the theoretical Doppler width, presumably due to the nuclear spin effect of I 127. In spite of the width of the lines, their absolute invariance in wavelength makes them appear to be at least comparable to presently proposed emission line standards. However, the presence of the nuclear spin effect precludes the possibility of narrowing the lines by molecular beam techniques. , Work is in progress in applying similar techniques to ground state absorption lines of Hg.

Résumé
Il est possible d'établir, dans un gaz absorbant; des conditions de température et de pression, telles que ses raies d'absorption aient des longueurs d'ondes invariables, tandis que les raies d'émission sont sujettes à des variations de longueur d'onde dépendant des conditions d'excitation. Des limitations expérimentales ont, toutefois, restreint les travaux sur l'étalon primaire de longueurs aux raies d'émission. Cet article décrit le développement de techniques qui permettent des mesures de précision comparable avec des raies d'absorption de la vapeur d'iode, sous une pression de 0,2 microns, à 250 °K. Une source à Hg198, est observée dans la direction d'un champ variable. Une lame quart d'onde et un analyseur isolent une des composantes de Hg 5461, qui éclaire un interféromètre-monochromateur de Fabry-Perot à grande différence de marche, balayé par variation de pression. Quand la cuve à absorption est placée sur le faisceau, on ajuste le champ jusqu'à ce qu'une des raies d'absorption de I2 recouvre la raie de Hg. La forme de la raie d'absorption a été mesurée photoélectriquement par balayage de l'interféromètre. Des photographies des anneaux de Fabry-Perot en absorption ont été également obtenues. On a trouvé, pour la largeur des deux raies qui ont été étudiées particulièrement, 0,030 cm-1, soit environ 2,5 fois la largeur Doppler, vraisemblablement à cause de l'effet de spin nucléaire de I 127. Malgré la largeur des raies, leur invariance absolue en longueur d'onde semble les rendre au moins comparables aux raies d'émission étalons actuellement proposées. Toutefois, la présence de l'effet de spin nucléaire exclut la possibilité d'affiner les raies par utilisation de jets moléculaires. Un travail est en cours pour appliquer des techniques analogues aux raies d'absorption de Hg provenant de l'état fondamental.