| Περίληψη |
Η ικανότητα να πραγματοποιούμε μετρήσεις κυκλικής διπλοθλαστικότητας με μεγάλη ακρίβεια, αποτελεί σημαντικό στόχο διαφορετικών ερευνητικών πεδίων της φυσικής, από την ανίχνευση νέων φαινομένων φυσικής πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, έως την ανίχνευση χειρόμορφων μορίων σε βιολογικά δείγματα. Στην παρούσα διατριβή, παρουσιάζουμε τις αρχές λειτουργίας, όπως και την κατασκευή, ενός πρωτοπόρου πολωσιμέτρου υψηλής ευαισθησίας, που κάνει χρήση οπτικής κοιλότητας συντονισμού για την απόλυτη μέτρηση χειρομορφίας, εφαρμόζοντας τεχνικές αφαίρεσης υποβάθρου μέσω δύο καινοτόμων και άμεσων διαδικασιών αντιστροφής σημάτων.
Πειράματα που εξετάζουν το φαινόμενο της Παραβίασης της Ομοτιμίας όπως αυτό παρατηρείται στην ατομική φυσική, αποτελούν συνέχεια πειραμάτων υψηλών ενεργειών, και έχουν την δυνατότητα να ανιχνεύσουν νέα φαινόμενα φυσικής πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο. Το Καθιερωμένο Πρότυπο προβλέπει την παρουσία ασθενούς ηλεκτροδιπολικής μετάβασης με πλάτος Ε1PNC μεταξύ καταστάσεων όμοιας ομοτιμίας σε ατομικά συστήματα. Η συμβολή αυτής, με μια επιτρεπτή μαγνητοδιπολική μετάβαση με πλάτος Μ1, οδηγεί στην εμφάνιση κυκλικής διπλοθλαστικότητας στο ατομικό μέσο. Μέτρηση της συμβολής αυτής, και επομένως μέτρηση του Ε1PNC δίνει πρόσβαση σε θεμελιώδους παραμέτρους του Καθιερωμένου Προτύπου καθώς και σε παραμέτρους μοντέλων πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο. Στην παρούσα διατριβή, εξετάζουμε την δυνατότητα μέτρησης της κυκλικής διπλοθλαστικότητας λόγω Παραβίασης της Ομοτιμίας σε τρία καινούρια ατομικά συστήματα, αυτά του Ξένου, του Υδραργύρου και του Ιωδίου. Αναλύεται εις βάθος η δυνατότητα απόκτησης παρατηρήσιμων σημάτων σε συγκεκριμένες μεταβάσεις για τα προτεινόμενα ατομικά συστήματα. Θεωρητικές προσομοιώσεις υποδεικνύουν πως μετρήσεις με μεγάλη ευαισθησία, είναι εφικτές. Επιπροσθέτως, εξετάζεται η δυνατότητα διερεύνησης της εξάρτησης των φαινόμενων παραβίασης της ομοτιμίας από το πυρηνικό σπιν και τον αριθμό των νετρονίων στον πυρήνα του ατόμου, προσφέροντας την δυνατότητα μέτρησης της πυρηνικής μαγνητικής τοροειδούς ροπής στα τρία καινούρια προτεινόμενα ατομικά συστήματα, οι οποίες εκτιμάται ότι θα συμπληρώσουν τις ήδη υπάρχουσες μετρήσεις στο άτομο του Θαλίου και του Κεσίου.
Πειραματικές διατάξεις που κάνουν χρήση παλμικών πηγών φωτός αναπτύχθηκαν για την απόλυτη μέτρηση της οπτικής ενεργότητας διαφόρων χειρόμορφων μορίων, εφικτό χάρις στην χρήση τεχνικών αντιστροφής σήματος. Συγκεκριμένα, μετρήσεις οπτικής ενεργότητας υπό συνθήκες κενού πραγματοποιήθηκαν, όπως και μετρήσεις σε ανοιχτό περιβάλλον, κάτι που αποτελεί καινοτόμο ερευνητική εργασία. Επιπλέον,
πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις της οπτικής ενεργότητας χειρόμορφων μορίων σε υγρή κατάσταση.
Τέλος, εξετάσαμε ένα σύστημα, σχεδόν εκφυλισμένων, καταστάσεων, όμοιας ομοτιμίας, στο Ξένο, με τον στόχο να χρησιμοποιηθούν μελλοντικά για την διερεύνηση φαινομένων Παραβίασης της Ομοτιτμίας και Παραβίασης της Αντιστροφής του Χρόνου. Συγκεκριμένα, μετρήσεις του φαινομένου Σταρκ παρουσιάζονται και αναλύονται για μία εκ των εκφυλισμένων καταστάσεων υπό διερεύνηση.
|
Cavity-enhanced polarimetry : applications in atomic parity violation and molecular chirality
