Předmět Atomová optika (OPT / ATO)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu OPT / ATO - Atomová optika, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přehled moderních experimentů v atomové optice: atomové hodiny, masery, chlazení atomů, optické a magnetické pasti, Boseho - Einsteinova kondenzace, optické mřížky, atomová interferometrie, magnetometrie, kvantová informatika s jednotlivými atomy a s atomárními soubory.Interakce atomů a optického záření, popis interakcí pomocí základních typů hamiltoniánů: dipólová aproximace, aproximace rotující vlny. Kvantování pole ve volném prostoru.Dvouhladinový atom v jednomódovém poli, "oblečené" (dressed) stavy, Blochovy rovnice, Rabiho oscilace, rezonanční fluorescence, Mollowovo rozštěpení. Aplikace pro maser a pro atomové hodiny.Dvouhladinový atom interagující s mnohamódovým polem; Wignerova-Weisskopfova teorie deexcitace. Homogenní a nehomogenní šířka spektrální čáry. Optická pole s modifikovanými spektry, fotonické krystaly, rezonátory "šeptající galerie", Zenonův a anti-Zenonův efekt.Mikromaser, evidence kvantování elektromagnetického pole v rezonátorech. Atom držený polem jediného fotonu.Mnohoatomové soubory interagující s jednomódovým optickým polem. Dickeho stavy, superradiance a superfluorescence. Samoindukovaná transparence, optické solitony v rezonančních prostředích.Model mnohastavového atomu, jemná a hyperjemná struktura. Clebschovy-Gordanovy koeficienty, Starkův posuv, Ramanův rozptyl a STIRAP, elektromagneticky indukovaná transparence. Aplikace pro magnetometrii a pro kvantovou informatiku.Metody chlazení atomů. Dopplerovské chlazení, optické pasti, optické mřížky, magnetooptické pasti, magnetické pasti, sisyfovské chlazení, evaporativní chlazení. Boseho Einsteinova kondenzace atomárních plynů, kondenzace fermionových plynů.Interakce atomů prostřednictvím elektromagnetického záření, dipól-dipólová interakce, laserem indukovaná dipól-dipólová interakce, přepínání mezisupratekutou" fází a fází Mottova izolátoru. Kvantová informatika s chladnými atomy.

Získané způsobilosti

Vysvětlit podstatu a interpretovat data, rozlišit a klasifikovat zadaný problém, předpovídat chování daných jevů.

Literatura

Bachor, H. A. A guide to experiments in quantum optics. Weinheim: Wiley-VCH, 1998. ISBN 3-527-29298-5.Budker, D., Kimball, D. F., & DeMille, D. P. Atomic physics: an exploration through problems and solutions. Oxford: Oxford University Press, 2004. ISBN 9780198509493.Pitajevskij, L. P., & Stringari, S. Bose-Einstein condensation. Oxford: Clarendon Press, 2003. ISBN 0198507194.Haroche, S., & Raimond, J. M. Exploring the quantum: atoms, cavities and photons. Oxford: Oxford University Press, 2006. ISBN 9780198509141.Feynmann R.P. Feynmannovy přednášky z fyziky I.-III. Fragment, 2003. Feynman, R. P., Gottlieb, M. A., Leighton, R., Sands, M., Leighton, R. B., Vogt, R. E., & Štoll, I. Feynmanovy přednášky z fyziky: doplněk k Feynmanovým přednáškám z fyziky. Havlíčkův Brod: Fragment, 2007. ISBN 978-80-253-0391-7.Metcalf, H. J., & Straten, P. Laser cooling and trapping. New York: Springer, 1999. ISBN 0387987479.Formánek, J. Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie pole. Karolinum, Praha, 2000.

Požadavky

Po každé přednášce písemně vypracovat vybrané problémy, diskutovat řešení s vyučujícím a ostatními studenty.Zkouška: diskuse nad vyřešenými problémy v souvislostech.

Garant

prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.

Vyučující

prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.Mgr. Hamed Saberi, Ph.D.prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.Mgr. Hamed Saberi, Ph.D.