Oddziaływanie układów atomowych ze światłem
Semestr: letni
Prowadzący:
prof. dr hab. Jarosław Zaremba, Zakład Mechaniki Kwantowej
Rodzaj zajęć:
wykład specjalistyczny, obowiązkowy dla specjalności:
FIZ_FD, FIZ_DK, do wyboru dla studentów innych specjalności
i doktorantów
Liczba godzin: 30
Program wykładu:
Celem wykładu jest systematyczne wprowadzenie podstaw opisu
oddziaływania układów atomowych z promieniowaniem
elektromagnetycznym, ze szczególnym uwzględnieniem oddziaływań
spójnych, z przykładami zastosowań w spektroskopii i optyce
atomowej. Wykład obejmuje następujące tematy:
1. Zaburzenie zależne od czasu, amplituda i prawdopodobieństwo
przejścia.
2. Przejścia między stanami dyskretnymi i przejścia do widma ciągłego.
3. Oddziaływanie atomu z klasycznym polem elektromagnetycznym
(hamiltonian oddziaływania, oddziaływanie elektryczne dipolowe i
magnetyczne dipolowe, absorpcja i emisja wymuszona, model atomu
dwupoziomowego, oscylacje Rabiego).
4. Rezonans magnetyczny i optyczny, pompowanie optyczne.
5. Fotojonizacja. Model Weisskopfa-Wignera.
6. Elementy kwantowego opisu pola elektromagnetycznego, emisja
spontaniczna.
7. Przybliżenie adiabatyczne.
8. Układy trójpoziomowe (konfiguracje V i lambda, uwięzienie
obsadzeń, technika STIRAP, elektromagnetycznie wymuszona
przezroczystość)
9. Wybrane zagadnienia współczesnej spektroskopii atomowej.
10. Elementy optyki nieliniowej.
Uwaga: Niektóre z podanych tematów mogą być opcjonalne;
możliwe są pewne modyfikacje zawartości tematycznej wykładu w
zależności od przygotowania i zainteresowań Studentów,
którzy wybiorą ten kurs.
Zalecana literatura:
Wiele z zagadnień objętych kursem można znaleźć w podręcznikach
mechaniki kwantowej. Warto też wymienić:
H. Haken, H. Ch. Wolf, Atomy i kwanty (PWN, 1993). Zob. też literatura
podana na końcu tej książki.
I. I. Sobelman, Wwiedenije w teoriju atomnych spektrow (Nauka, 1977).
Istnieje wersja angielska.
K. Shimoda, Wstęp do fizyki laserów (PWN, 1993).
Zakładany poziom przygotowania:
znajomość kursu fizyki
kwantowej i fizyki atomowej (w szczególoności wskazana znajomość
tematów: rachunek zaburzeń, amplituda i prawdopodobieństwo
przejścia, oddziaływanie elektryczne dipolowe, reguły wyboru) .
Warunki zaliczenia: Egzamin pisemny po zakończeniu kursu.
Terminy egzaminów w roku 2012/13: Terminy egzaminów zostaną uzgodnione po rozpoczęciu wykładu