Issue
J. Phys. France
Volume 28, Number 7, juillet 1967
Page(s) 505 - 513
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01967002807050500
J. Phys. France 28, 505-513 (1967)
DOI: 10.1051/jphys:01967002807050500

Modification de la matrice polarisation d'un faisceau lumineux lors de la traversée d'une vapeur atomique soumise au pompage optique. - Première Partie

C. Cohen-Tannoudji et F. Laloë

Faculté des Sciences de Paris, Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'E.N.S., associé au C.N.R.S.


Abstract
We study the propagation of a light beam in an atomic vapour in which atoms are undergoing magnetic resonance and are described in the ground state by a density matrix σf(r, t) depending eventually on r. The polarization of the electromagnetic wave is described by a two by two matrix, π, the definitions and some properties of which are recalled. We calculate the difference πT - πI between the polarizations of the transmitted and incident beams. We find that, as a rule, πT - πI not only depends of the "populations" of the sublevels of the ground state but also of the "Hertzian coherences" between these sublevels. In a second article, the general formulas so obtained will be applied to particular cases of interest.


Résumé
On étudie la propagation d'un faisceau lumineux dans une vapeur où les atomes subissent une résonance magnétique et sont décrits dans l'état fondamental par une matrice densité quelconque σf(r, t), dépendant éventuellement de r. La polarisation de l'onde électromagnétique est caractérisée par une matrice π d'ordre deux dont on rappelle la définition et quelques propriétés. On calcule la différence πT - π I entre la polarisation du faisceau transmis et celle du faisceau incident. On trouve qu'en général πT - πI dépend non seulement des « populations » des sous-niveaux de l'état fondamental, mais encore des « cohérences hertziennes » entre ces sous-niveaux. Dans un second article, les formules générales obtenues seront appliquées à un certain nombre de cas particuliers intéressants.

PACS
3280B - Level crossing and optical pumping.

Key words
light polarisation -- optical pumping -- atoms