Techniklexikon

Ramsey-Interferenzmethode

Atom- und Molekülphysik, Weiterentwicklung der Atomstrahl-Resonanzmethode nach Rabi (Rabi-Experiment). In derartigen Resonanzexperimenten ist die Energieauflösung bestimmt durch die Heisenbergsche Unschärferelation. Die Energieunschärfe einer atomaren oder molekularen Resonanzlinie ist in diesem Fall bestimmt durch die Durchflugzeit des Teilchens durch die Wechselwirkungszone mit dem elektromagnetischen Wechselfeld. Diese Energieunschärfe entspricht in der Regel Frequenzen von ca. 10-50 kHz. Im Prinzip wäre also eine sehr weit ausgedehnte Wechselwirkungszone wünschenswert. Dem steht aber die Schwierigkeit der Erzeugung sehr homogener Felder über grosse räumliche Ausdehnung entgegen. N. Ramsey konnte zeigen, dass sich die Auflösung erheblich verbessern lässt, indem man zwei weit voneinander getrennte synchron schwingende Wechselwirkungszonen verwendet. Dieses Prinzip ist zu einer Standardtechnik in Atomstrahl-Resonanzexperimenten geworden. Z.B. wird sie in der Atomuhr verwendet, um die Hyperfeinstruktur des 6s-Zustands des Cäsium-Atoms von 9,2 GHz zu messen. Diese Frequenz dient als Standard der Zeitmessung, die heute diejenige Basiseinheit ist, die am genauesten gemessen werden kann.