Measurement of the diffusion coefficient of oriented Na atoms in different buffer gases

Summary

We report the measurement of the diffusion coefficients of Na in different buffer gases obtained through the study of the optical activity of Na vapour oriented by laser light. The reliabiltiy of this method is analysed in the different physical situations to which the different buffer gases give rise. The accuracy of the method, in all cases in which extremely short relaxation processes are absent, is confirmed either by the comparison among the diffusion coefficient values here measured and those present in the literature obtained with different techniques, or by the analysis of the polarization distribution in steady conditions, which results to be in good agreement with the theoretical forecasts.

Riassunto

Si riportano le misure dei coefficienti di diffusione del sodio in diversi gas tampone, ottenute attraverso lo studio dell’attività ottica del vapore di sodio orientato da luce laser. L’affidabilità di questo metodo è analizzata nelle diverse situazioni fisiche che si presentano al variare del gas tampone. La bontà del metodo, in tutti quei casi per i quali non si abbiano processi di rilassamento estremamente rapidi, è confermata sia dal confronto fra i valori dei coefficienti di diffusione qui misurati e quelli presentati in letteratura, ricavati con tecniche diverse, sia dall’analisi della distribuzione della polarizzazione in condizioni stazionarie che risulta essere in buon accordo con le previsioni teoriche.

Резюме

Приводятся результаты измерений коэффициентов диффузии натрия в различных буферных газах: результаты получены при исследовании оптической активности паров натрия, орнентированных лазерным светом. Анализируется применимость этого метода в различных физических ситуациях, которые обусловлены различными буферными газами. Точность метода, во всех случаях, когда отсутствуют процессы с крайне малым временем релаксции подтверждается либо сравнением измеренных в работе коэффициентов диффузии с коэффициентами диффузии, имеющимися в литературе и полученными с помощью друтой техники, либо посредством анализа распределения поляризации в стационарных условиях, которое хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями.