Elektrodynamika kwantowa
Prowadzący: Prof. dr hab. Jerzy Jasiński
Semestr: 7 - 2 godziny wykładów tygodniowo
Przedmioty poprzedzające: Elektrodynamika, Podstawy optyki, Mechanika Kwantowa I i II
Forma zaliczenia: Egzamin ustny
Program:
1. Kwantowy oscylator harmoniczny. Stany własne i poziomy energetyczne kwantowego oscylatora harmonicznego. Stany koherentne i niekoherentne. Statystyka stanów. Ewolucja stanów w czasie.
2. Pole elektromagnetyczne w opisie kwantowym. Hamiltonian swobodnego pola elektromagnetycznego. Stany pola elektromagnetycznego i ich swobodna ewolucja. Fotony. Hamiltonian oddziaływania pola z atomami. Ewolucja pola pod wpływem oddziaływania w obrazie Heisenberga.
3. Słabe oddziaływanie pola z atomami. Oddziaływanie jako zaburzenie. Diagramy Feynmana. Przybliżenie Borna w opisie oddziaływania. Złota reguła Fermiego. Oddziaływania 1-fotonowe. Absorbcja fotonu. Zjawisko emisji spontanicznej i wymuszonej. Promieniowanie izotropowe. Rozkład Plancka i Bosego-Einsteina.
4. Oddziaływanie pola z atomami w pobliżu rezonansu. Hamiltonian oddziaływania rezonansowego atomu i pola w przybliżeniu dipolowym. Przybliżenie atomu 2-poziomowego i wirujacej fali. Atom 2-poziomowy we wnęce rezonansowej. Oscylacje Rabiego. Oddziaływanie atomu 2-poziomowego z polem bez reakcji promienistej. Równania Blocha bez tłumienia.
5. Opis zjawisk niestacjonarnych. Impulsy ?. Reakcja promienista i równania Blocha z tłumieniem. Szum. Powstawanie pola w laserze. Opis rozchodzenia się impulsów w ośrodku. Twierdzenie o polu i przezroczystość wymuszona. Soliton optyczny. Echo fotonowe.
Literatura podstawowa :
1. H. Haken, Światło. Fale, fotony, atomy, PWN, Warszawa, 1993
2. Koichi Shimoda, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1993
3. L. Allen, J. H. Eberly, K. Rzążewski, Rezonans optyczny, PWN, Warszawa, 1981
|
