Prazisionsspektroskopie an Wasserstoff und Deuterium
b'Eine erstmals durchgef\\xfchrte optische Messung der Hyperfeinaufspaltung des 2s-Zustandes in Deuterium und die Beschreibung eines Aufbaus zur Messung der 1s-3s-Frequenz in Wasserstoff durch Anregung mit einen Frequenzkamm erwarten den Leser dieser Arbeit. Beide Experimente haben das Ziel, die Quantenelektrodynamik (QED) gebundener Zust\\xe4nde mit hoher Pr\\xe4zision zu testen.\\nDie Messung der Hyperfeinaufspaltung dient dabei der Verbesserung der Genauigkeit der sog. D21 = 8HFS(2s)\\u2212 HFS(1s) Differenz. Da D21 weitgehend unabh\\xe4ngig von der Kernstruktur ist, kann trotz nicht akkurat bekanntem Protonenladungsradius QED auf einem Niveau von 10^\\u22127 getestet werden. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurde der Fehler dieser Gr\\xf6\\xdfe um einen Faktor drei reduziert. Das Ergebnis f\\xfcr die 2s-Hyperfeinaufspaltung lautet: f_D HFS(2s) = 40 924 454(7) Hz. Durch eine neue, geschicktere Art der Datenaufnahme konnten au\\xdferdem viele systematische Fehler, insbesondere nichtlineare Driften des Referenzresonators, im Vergleich zu einer \\xe4hnlichen Messung an Wasserstoff reduziert werden. \\nDer zweite Teil der Arbeit beschreibt die Anstrengungen, die unternommen wurden und werden, um QED anhand ihrer Vorhersage der 1s-Lamb-Verschiebung zu pr\\xfcfen. Dazu soll die Frequenz des 1s-3s-\\xdcbergangs in Wasserstoff erstmals absolut\\ngemessen werden. Ein weiteres Novum ist, da\\xdf hierzu ein frequenzvervierfachter, modengekopplter Laser zum Einsatz kommen soll. Im einzelnen wird der Aufbau und die Stabilisierung eines ps-Lasers, der Aufbau zweier Frequenzverdopplungs-Stufen, der Aufbau zur Messung der Absolutfrequenz des Spektroskopielasers, der Umbau des bestehenden 1s-2s-Vakuumsystems und die Entwicklung der Me\\xdf-Software beschrieben. Erste, von mir durchgef\\xfchrte Versuche mit diesem neuen Spektrometer die Resonanz zu finden, blieben allerdings bislang erfolglos. Abschlie\\xdfend werden\\ndaher eine Reihe von Verbesserung vorgeschlagen, die das Experiment mit hoher Wahrscheinlichkeit doch noch zum Erfolg f\\xfchren werden.\\nZus\\xe4tzlich wird in dieser Arbeit die Theorie zur Zweiphotonen-Frequenzkammspektroskopie weiterentwickelt. Es werden konkrete Ausdr\\xfccke f\\xfcr die erwartete Linienform\\nund den Einflu\\xdf von Chirp auf die Anregungsrate angegeben.'