Optical Pumping

定义 Definition

光学抽运（optical pumping）：用特定频率/偏振的光照射原子、分子或固体体系，使粒子在能级之间发生选择性跃迁，从而改变（或定向）其布居数与量子态分布（如自旋极化），常用于激光、原子钟、磁力计与量子光学实验中。

例句 Examples

Optical pumping can polarize atoms using circularly polarized light.
光学抽运可以用圆偏振光使原子发生极化。

In atomic physics experiments, optical pumping is often combined with a magnetic field to prepare a well-defined spin state before precision measurements.
在原子物理实验中，光学抽运常与磁场配合，在精密测量前制备明确的自旋态。

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈɑːptɪkəl ˈpʌmpɪŋ/

词源 Etymology

optical 来自 optic（“视觉的、光学的”），与希腊语 optikos（“与看有关的”）相关；pumping 源自动词 pump（“抽运、泵送”）。组合成术语后，“pumping”并非指机械抽水，而是借喻用光把粒子‘抽’到特定能级/状态，这一用法在20世纪中期的原子物理与激光发展中固定下来。

相关词 Related Words

• Absorption
• Emission
• Fluorescence
• Laser
• Population Inversion
• Selection Rule
• Spin Polarization
• Zeeman Effect

文学与著作中的用例 Literary Works

• Alfred Kastler（1950）：提出并系统阐述“optical pumping”的经典论文（发表于 Journal de Physique et le Radium），奠定该概念在原子物理中的地位。
• W. H. Louisell, Quantum Statistical Properties of Radiation：在量子辐射与原子相互作用的框架中讨论抽运与布居改变。
• M. O. Scully & M. S. Zubairy, Quantum Optics：以量子光学视角介绍抽运、相干与能级布居控制。
• A. E. Siegman, Lasers：在激光物理中讨论抽运机制（包括光学抽运）与增益建立。
• H. Haken, Laser Theory：从激光理论角度讲解抽运与反转布居的形成。