2018 Atomowa JZ wg. WG 1/20 1995 -
• E. Cornell &
C. Wieman (JILA) Rb
87• R. Hulet (Rice)
Li
7•W. Ketterle (MIT) Na
23400 nK
200 nK
50 nK
kondensacja Bosego –Einsteina
Rb
87Summary of last lecture:
Slowing atoms: Zeeman cooler, optical molases, Sisyphus Trapping : Opto-mag trap, dipole trap
Cooling by RV evaporative cooling
2018 Atomowa JZ wg. WG 2/20 Optyka fal materii ( l dB =h/mv) – Optyka Atomów
spójne fale
® interferencja
MIT
® ”laser atomowy”
MPQ NIST
Doświadczenia z BEC:
2018 Atomowa JZ wg. WG 3/20 nieliniowe mieszanie fal:
S k in =S k out S w in =S w out
a) świetlnych
(nieliniowość ośrodka mat.)
1999 NIST (W. Phillips)
& Marek Trippenbach (UW) b) fal materii (zawsze nieliniowe)
BEC
Optyka nieliniowa
2018 Atomowa JZ wg. WG 4/20
L nie termalizują (zakaz Pauliego)
(F=1/2, 3/2, 5/2, ...)
chłodzenie pośrednie ¯
boson/fermion, fermion/fermion
2001 R. Hulet (Rice)
F
J 1999 D. Jin (JILA) K 40
Zimne fermiony
2018 Atomowa JZ wg. WG 5/20
Fizyka ultra-rzadkiej materii skondesowanej :
* Nadciekłość
Wiry:
* sieci optyczne: 1D 3D
2018 Atomowa JZ wg. WG 6/20
V2 V1
BEC
Thermal cloud
[LENS – Florencja]
Fizyka ultra-rzadkiej materii skondesowanej :
* Oscylacje Josephsona
2018 Atomowa JZ wg. WG 7/20
[MPQ – Garching]
Fizyka ultra-rzadkiej materii skondesowanej :
* Przejście fazowe Motta
- atomy uwolnione z sieci interferują, gdy spójne - spójność f. falowej kondensatów w różnych
węzłach « nadprzewodnictwo
- spójność niszczy zwiększenie bariery potencjału
- proces odwracalny: nadprzewodnik-izolator- nadprzewodnik
2018 Atomowa JZ wg. WG 8/20 6000 87 Rb atomów
czas ładowania 8 s czas chłodzenia 2,1 s prąd 2A
micro – BEC (Garching & Tubingen)
2018 Atomowa JZ wg. WG 9/20
“Całkowicie optyczny” kondensat
May 2001, M. Chapman (GeorgiaTech)
Optyczna pułapka dipolowa U= -D
•E (światło nierezonansowe, aby uniknąć em. spont.)
różne stany magnetyczne (dośw. Sterna-Gerlacha)
2018 Atomowa JZ wg. WG 10/20
1.Model Bohra-Sommerfelda, liczby kwantowe.
2.Atom wodoru –podejście algebraiczne, własnościi znaczenie wektora Rungego-Lenza 3.Defekt kwantowy, poziomy energetyczne atomów wieloelektronowych.
4.Przybliżenie pola centralnego.
5.Kolejność zapełniania powłok elektronowych, układ okresowy pierwiastków.
6.Efekty wymiany, poziomy energetyczne atomu helu.
7.Struktura subtelna, oddziaływanie spin-orbita, sprzężenie L-S i j-j.
8.Podstawy modelu wektorowego, zastosowanie do ef. Zeemana, czynnik Landego 9.Poprawki relatywistyczne do energii poziomów atomowych.
10.Magnetyzm atomowy, efekty Zeemana i Paschena-Backa, pola pośrednie.
11.Struktura nadsubtelna, efekt izotopowy, ef. Backa-Goudsmita.
12.Atom w polu elektrycznym, liniowy I kwadratowy efekt Starka 13.Struktura poziomów energetycznych i widma cząsteczek.
14.Przybliżenie dipolowe, reguły wyboru.
15.Stany niestacjonarne, rezonans optyczny, polaryzacja w ef. Zeemana.
16.Doświadczenie Francka-Hertza (jak i po co?).
17.Doświadczenie Sterna-Gerlacha (jak i po co?).
18.Doświadczenie Lamba-Retherforda (jak i po co?).
19.Ograniczenia dokładności pomiarów spektroskopowych i sposoby ich eliminacji.
20.Pompowanie optyczne (podstawy i zastosowania).
21.Efekty interferencji stanów atomowych (przecięcia poziomów energet., dudnienia kwantowe, prążki Ramseya).
22.Spektroskopia laserowa, nasycenie i selekcja prędkości i ich zastosowania do eliminacji rozszerzenia dopplerowskiego.
23.Pomiar przesunięcia Lamba stanu 1S (dlaczego i jak?) 24.Pułapki jonowe (jak i po co?).
25.Przeskoki kwantowe i ich obserwacja.
26.Siły optyczne, chłodzenie i pułapkowanie neutralnych atomów.
27.Atomy bozonowe i fermionowe w ultra niskich temperaturach. Kondensat 28.Sieci optyczne, symulatory kwantowe
Tematy pytań na egzamin
