Numéro
J. Phys. Radium
Volume 20, Numéro 6, juin 1959
Page(s) 633 - 646
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:01959002006063300
J. Phys. Radium 20, 633-646 (1959)
DOI: 10.1051/jphysrad:01959002006063300

Étude de la diffusion multiple cohérente de la lumière de résonance optique. Application au niveau 6 3P1 du mercure. - II. Étude théorique. (2e partie)

J.P. Barrat

Laboratoire de Physique de l'École Normale Supérieure


Abstract
The results obtained in a preceding paper on the problem of multiple scattering of resonance radiation are applied to the case of M atoms in a vapor. The equations governing the time variation of the probability amplitudes of the excited states are solved by successive approximations with respect to the coupling terms representing multiple scattering. By using geometrical approximations, the series obtained are summed up and the results are expressed as functions of a single parameter x ; x represents the probability for a photon emitted by one of the M atoms being absorbed by another before escaping from the resonance cell. The apparent life-time (" coherence time ") of the excited level, the degree of polarization of the resonance light, the imprisonment time of the radiation are expressed as functions of x, for the différent hyperfine levels of the mercury isotopes. Various approximations made in the calculation are also discussed.


Résumé
On applique au cas des M atomes d'une vapeur les résultats obtenus dans une publication précédente sur le problème de la diffusion multiple de la lumière de résonance optique. On résoud les équations d'évolution des amplitudes de probabilité des états excités par approximations successives par rapport aux termes de couplage représentant la diffusion multiple. Des approximations d'ordre géométrique permettent de sommer les séries obtenues et d'exprimer les résultats en fonction d'un seul paramètre x ; x représente la probabilité pour qu'un photon émis par un des M atomes soit réabsorbé par un autre avant de sortir de la cellule à résonance. La durée de vie apparente du niveaux excité (« durée de cohérence »), le taux de polarisation de la lumière de résonance, le temps d'emprisonnement du rayonnement sont exprimés en fonction de x pour les différents sous-niveaux hyperfins des isotopes du mercure. On discute enfin les diverses approximations faites dans le calcul.

PACS
3230 - Atomic spectra.

Key words
atomic excitation -- mercury (metal) -- light scattering