Прозрачный атом

Эффект ЭИП позволяет создать среду с очень узким провалом в спектре поглощения. В своём простейшем виде это явление обнаруживается при воздействии на трёхуровневую квантовую систему (см. рис. справа) двух резонансных полей с различающимися частотами. Подобную структуру энергетических уровней — два близких нижних состояния и верхнее, которое отстоит от них на энергию кванта оптического диапазона, — принято называть Λ-схемой.

Суть ЭИП заключается в следующем: действие управляющего поля в одном плече Λ-схемы (переход |2>→|3>) делает систему прозрачной для испытательного поля (переход |1>→|3>), действующего во втором плече, при том условии, что разность частот двух полей совпадает с частотой перехода между двумя нижними уровнями. Стоит заметить, что в области провала в спектре поглощения среда демонстрирует чрезвычайно крутой ход показателя преломления; это может приводить, в частности, к гигантскому снижению групповой скорости света, распространяющегося в среде. Такой эффект лежит в основе известных опытов по «замедлению» света (см. обзорную статью в журнале «Химия и жизнь»).

Авторы выбрали для проведения опыта атомы рубидия 87Rb, энергетические уровни которых дают возможность организовать Λ-схему. При использовании одного атома в случае включения управляющего лазера относительное пропускание, оцениваемое с помощью пробного лазера, составило 96%. После выключения управляющего излучения это значение снизилось на 20%.

С увеличением числа атомов максимальное относительное пропускание, что вполне естественно, уменьшалось: так, семь атомов давали лишь 78%. В то же время эффект ЭИП становился более выраженным, и при выключении управляющего лазера относительное пропускание падало сразу на 60%.