Accélération d'atomes ultrafroids ; mesure de h/M

Abstract

This work describes anexperiment whose purpose is the measurement of the atomic recoilvelocity Vr. The ratio h/M, where h is the Planckconstant and M the atomic mass, and then the fine structureconstant can be deduced from this measurement. The experiment ismade up of three steps. Firstly we select, in a cloud of coldatoms, a subrecoil velocity class with a Raman transition. Then weaccelerate the atoms with a standing wave in the atomic frame (inthe solid state physics approach, this is known as Blochoscillations). Finally, we measure the final atomic velocity witha new Raman transition. The determination of the initial and finalatomic velocities leads to the determination of the momentumtransfer and so, of the atomic recoil velocity. We present in thisscript the first results of this experimental work.Cette thèse décrit une expérience de mesure dela vitesse de recul Vr d'un atome. Cette mesure permet dedéduire le rapport h/M, où h désigne la constante de Plancket M la masse de l'atome considéré, afin d'obtenir la valeurde la constante de structure fine. Le principe del'expérience est le suivant. A partir d'un nuage d'atomes froids,nous sélectionnons une classe de vitesse subrecul à l'aide d'unetransition Raman. Ensuite, nous accélérons les atomes de manièrecohérente à l'aide d'une onde stationnaire dans le référentiel del'atome (cet effet est analogue aux oscillations de Bloch enphysique du solide). Enfin, nous mesurons la vitesse finale desatomes par une nouvelle transition Raman. La connaissance desvitesses finale et initiale nous permet de remonter à la quantitéde mouvement transférée et donc à la vitesse de recul de l'atome.Nous présentons dans ce manuscrit les premiers résultats de cetravail expérimental