Παρουσίαση/Προβολή
Ατομική, Μοριακή, και Οπτική Φυσική
(Φ-467) - Πέτρος Ρακιτζής
Περιγραφή Μαθήματος
Tο μάθημα "Φ-467: Ατομική, Μοριακή, και Οπτική Φυσική" απευθύνεται σε τεταρτοετείς φοιτητές φυσικής και τους εισάγει στις βασικές έννοιες της ατομικής και μοριακής φυσικής καθώς και στην αλληλεπίδραση των δομικών συστατικών της ύλης με την ακτινοβολία. Σε συνδυασμό με το μάθημα "Κβαντική Δομή της Ύλης" ( Φ-304) το μάθημα καλύπτει σε μεγάλο βαθμό το επίπεδο γνώσεων που πρέπει να έχει αποκομίσει ένας φοιτητής που επιθυμεί να ασχοληθεί σε θεωρητικό αλλά και σε πειραματικό επίπεδο με θέματα φυσικής των υλικών. Συνιστάται η πρότερη γνώση που παρέχεται στα μαθήματα "Σύγχρονη Φυσική Ι" (Φ-201) και "Κβαντομηχανική I" (Φ-301).
Φ-467: Ατομική, Μοριακή, και Οπτική Φυσική
Ώρες: 4
ΕCTS: 6
Εξάμηνο: 7ο
Ημέρες διδασκαλίας: Δευτέρα, 9:00-11:00 & Τετάρτη, 9:00-11:00
Ημερομηνία δημιουργίας
Τρίτη 26 Ιανουαρίου 2021
-
Διδάσκοντες
Διδάσκων: Πέτρος Ρακιτζής
Γραφείο: 111 Κτίριο Φυσικής 7 ΙΤΕ
Ώρες Γραφείου: μετά από συνενόηση
e-mail: ptr@iesl.forth.grΒιβλιογραφία
- Σημειώσεις του διδάσκοντα.
- Zare, "Angular Momentum: Understanding Spatial Aspects in Chemistry and Physics".
- Foot, "Atomic Physics".
- Brooks, "The Fundamentals of Atomic and Molecular Physics".
- Cotton, "Chemical Applications of Group Theory".
Περιεχόμενο μαθήματος
- Σύντομη επανάληψη της θεωρίας δομής του ατόμου του υδρογόνου χωρίς spin (επίπεδα ενέργειας, κυματοσυναρτήσεις, κβαντικοί αριθμοί)
- Θεωρία της στροφρομής, spin, αλληλεπίδραση τροχιακής στροφορμής και spin, λεπτή υφή
- Συστηματική ανάλυση φασμάτων πολυηλεκτρονιακών ατόμων, προσέγγιση κεντρικού δυναμικού, σύζευξη LS και JJ, θεωρία κβαντικού ελλείμματος
- Γενικευμένη διατύπωση της θεωρίας της στροφορμής, πρόσθεση στροφορμών, τανυστικοί τελεστές, θεώρημα Wigner-Eckart
- Συστήματα δύο ηλεκτρονίων, θεωρεία διαταραχών, πολυηλεκτρονικά συστήματα
- Υπέρλεπτη υφή και ισοτοπική μετατόπιση
- Το άτομο σε εξωτερικό στατικό ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο
- Το άτομο σε χρονικά μεταβαλλόμενα εξωτερικά πεδία, κανόνες επιλογής, διπολικές και πολυπολικές μετάβάσεις σε σύζευξη LS και JJ
- Αλληλεπίδραση κβαντισμένων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων με άτομα, πίνακες πυκνότητας, απορρόφηση, εκπομπή, σκέδαση, σύμφωνη διέγερση, μετατόπιση στάθμης, οπτική άντληση
- Ατομικές κρούσεις, διεύρυνση φασματικών γραμμών
- Ψυχρά άτομα, ψήξη και παγίδευση με laser, μαγνητοοπτικές παγίδες, συμπύκνωση Bose-Einstein
- Μόρια, προσέγγιση Born-Oppenheimer, μοριακά τροχιακά και αυτοσυνεπής μέθοδος πεδίου, ηλεκτρονικές καταστάσεις απλών μορίων, το μόριο του υδρογόνου, διατομικά και γραμμικά μόρια, μοριακά φάσματα λόγω ταλαντώσεως και περιστροφής.
Μέθοδοι αξιολόγησης
- Η παρουσία στο μάθημα δεν είναι υποχρεωτική. Η εμπειρία όμως έχει δείξει ότι η παρακολούθηση βοηθά ιδιαίτερα στην κατανόηση εννοιών και στην καλύτερη επίδοση στις εξετάσεις. Η ύλη του μαθήματος θα καλυφθεί σε 13 εβδομάδες.
- Ο βαθμός του μαθήματος θα καθοριστεί κατά 10% από τις ασκήσεις, 30% από την Πρόοδο, και 60% από την τελική γραπή εξέταση.