Магистерская программа N.8 - Когерентная оптика

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В АТОМНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Доцент Эйхвальд Алексей Игоревич - 32 ч.

1. Классическая теория. Векторная модель дипольного оптического излучения атома. Диаграмма излучения линейного и кругового диполей. Поведение диполей в магнитном поле. Расчет сигналов Ханле. Эксперименты Ханле на четных изотопах ртути.

2. Резонансная флуоресценция. Оптическая теорема.

3. Сверхтонкая структура (СТС) термов атомов. Гамильтониан возмущения полем ядра, внешним магнитным полем. Определение энергий и матричных элементов дипольных переходов в магнитном поле.

4. Определение констант СТС и моментов ядра (обзор методов). Определение констант СТС из сигналов пересечений уровней.

5. Атом с СТС во внешнем электрическом и магнитном полях. Эффект Штарка. Атом в электрическом и магнитном полях произвольных направлений. Антипересечение уровней. Расчет сигналов антипересечений уровней. Постановка эксперимента. Определение константы Штарка из сигналов антипересечения уровней.

6. Постановка экспериментов по эффекту Ханле. Способы образования когерентности в возбужденном состоянии. Регистрация сигналов. Эффект Ханле в лазере. Передача выстраивания при спонтанном излучении.

7. Оптический насос. Принцип действия оптического насоса. Расчет ориентации и выстраивания основного состояния атома при облучении светом в формализме матрицы плотности и формализме поляризационных моментов. Численные оценки. Эффект Ханле в основном состоянии.

8. Интерференционные биения. Расчет явления в формализме поляризационных моментов. Эксперименты на кюветах и лазерах. Определение констант Г и g по сигналам интерференционных биений. Наблюдение свободных биений. Параметрический резонанс.

9. Измерение времени жизни и сечений деполяризующих столкновений. Ошибки измерений (юстировка системы, пленение, сильное оптическое поле, каскадные переходы). Пленение излучения. Выстраивание возбужденных состояний в разряде.

ЛИТЕРАТУРА
1. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. Физматгиз, 1963.
2. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория поля. Физматгиз, 1956.
З.В. Гайтлер. Квантовая теория излучения. М., 1956.
4. А.О. Давыдов. Квантовая механика. Физматгиз, 1963,
5. М.П. Чайка. Явление пересечения уровней. Л., 1975.
6. Е.Б. Александров, Г.И. Хвостенко, М.П. Чайка. Интерференция атомных состояний. Москва, 1991.
7. Оригинальные статьи.