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Stage de M2 et sujet de thèse : Interférométrie atomique et mesure de la constante de structure fine
par - 3 janvier 2011
Contact : Pierre Cladé et François Biraben
L’expérience a pour but la mesure de la vitesse de recul d’un atome lorsqu’il absorbe ou émet un photon. Cette mesure permet de déduire le rapport h/MA, où h est la constante de Planck et MA la masse de l’atome considéré et, de là, la constante de structure fine α.
A ce jour, notre mesure de α [1] est la plus précise après celle déduite de l’anomalie du moment magnétique de l’électron. Le but de l’expérience est maintenant d’améliorer l’incertitude de notre mesure. La comparaison de ces deux déterminations de α permettrait de tester les calculs d’électrodynamique quantique (QED) à un niveau jamais atteint ou, en supposant ces calculs exacts, de tester une éventuelle structure interne de l’électron.
L’expérience part d’un nuage d’atomes froids (Rb) produit par un piège magnéto-optique. Nous réalisons ensuite un interféromètre à l’aide de transitions Raman stimulées. Cet interféromètre va nous permettre de mesurer précisément toute variation de vitesse des atomes. Dans notre expérience, ce sera celle issue du transfert d’un grand nombre d’impulsions de photons aux atomes par la méthode dites des « oscillations de Bloch ».
Parallèlement nous essayons de développer de nouveaux types d’interféromètres plus précis. En particulier nous envisageons d’utiliser un schéma plus compliqué, combinant à la fois une impulsion de Raman π/2 à des oscillations de Bloch afin de réaliser une lame séparatrice à grand transfert d’impulsion.
Proposition de thèse : Interférométrie atomique et mesure de la constante de structure fine |
