La spectroscopie de saturation résolue en temps comme moyen d’étude des collisions élastiques

Study of elastic collisions by time resolved saturation spectroscopy

Laboratoire de Physique des Lasers Université Paris-Nord, Avenue J.B. Clément 93430 Villetaneuse, France.

Résumé

Nous présentons, en premier lieu, une introduction très simplifiée à la spectroscopie de saturation en présence de collisions tendant à thermaliser les vitesses atomiques. Ensuite nous posons le problème de la détermination du noyau de collision, dans le cadre de l’ensemble des travaux sur les collisions atomiques et moléculaires. A l’aide d’un calcul très élémentaire (perturbation) mais au cours duquel nous signalons avec le maximum de rigueur les approximations faites, nous établissons la relation entre le noyau de collision et le spectre de saturation. Nous en déduisons l’intérêt des méthodes temporelles pour la détermination expérimentale du noyau. Enfin, dans une dernière partie, nous décrivons les résultats obtenus dans le cas du néon métastable (³P₀) et les espoirs d’une confrontation réelle avec la théorie des collisions.

Abstract

In a first part a simple introduction to collision processes in saturation spectroscopy is presented. In a second part the determination of the collision kernel is discussed in the frame work of atomic and molecular collision theories and experiments. A simplified perturbation theory is used to express the saturated absorption spectrum as a function of the collision kernel. This provides an evidence of the interest of transient methods for kernel determination. Finally experimental results are described, concerning the metastable state ³P₀ of neon.