УЧЕБНА ПРОГРАМА ПО
“ЛАЗЕРНА СПЕКТРОСКОПИЯ”

Хорариум: 60 + 0 + 0 = 60 часа

Лектор: доц. д-р Иван Стефанов

Анотация: Курсът по “Лазерна спектроскопия” има за цел запознаване с основните методи и използвани прибори в лазерната спектроскопия. Въвеждането на нови спектроскопически методи като Фурие спектроскопия, оптическо напомпване, пресичане на нивата и различни схеми на двойни резонанси в класическата спектроскопия доведе до значително повишаване възможностите на тези методи. С използването на лазерни източници се разширяват възможностите на съществуващите методи. Много експерименталните методи могат да се реализират само с кохерентни лазерни източници. В курсът се описват специфични спектрални методи с използване на лазерни източници на светлина.

Предварителни изисквания: Успешно положени изпити от базовото обучение на бакалаври във ФзФ. Съдържанието на курса позволява прослушването му и от студенти с интереси извън областта на лазерната техника, но склонни към занимание с експериментална физика.

1. Физическо описание на процесите на поглъщане и излъчване на светлината. Спектри на поглъщане, възбуждане и излъчване. (3 уч. часа)
2. Ширина и форма на спектралната линия. Хомогенно и нехомогенно уширение на спектралните линии. Естествена ширина на линията. Доплерово уширение на спектралните линии. Ударно уширение на спектралните линии. (6 уч. часа)
3. Абсорбционна спектроскопия. Сравнение между класическата и лазерна абсорбционна спектроскопия. (3 уч. часа)
4. Високочуствителни лазерни методи в абсорбционната спектроскопия. Оптоакустична, вътрешнорезонаторна, оптогалванична и йонизационна спектроскопия. Лазерен магнитен резонанс. (6 уч. часа)
5. Оптическо напомпване и флоресцентна спектроскопия. Лазерно индуцирана флуоресценция. Спектроскопия на възбудените състояния. Двойни резонанси. Многофотонна спектроскопия. Сравнение между различните методи. (6 уч. часа)
6. Нелинейна спектроскопия. Линейно и нелинейно поглъщане. Насищане на поглъщането. (3 уч. часа)
7. Спектроскопия използваща насищане на поглъщането. Спектроскопия свободна от Доплерово уширение. Вътрешно резонаторна спектроскопия. (4 уч. часа)
8. Поляризационна спектроскопия. Многофотонна спектроскопия. Елиминиране на Доплеровото уширение чрез методите на многофотонната спектроскопия. (3 уч. часа)
9. Спектроскопия в колимирани молекулни снопове и свръх звукови струи. Лазерна спектроскопия на бързи йони. Интерференчна спектроскопия на насищането. (3 уч. часа)
10. Лазерна Раманова спектроскопия. Стимулирано Раманово разсейване. Кохерентна антистоксова Раманова спектроскопия. Хиперкомбинационно разсейване (6 уч. часа)
11. Лазерна спектроскопия с временна разделителна способност. Фазово отместване. Задържани съвпадения. Бързи атомни снопове. Пикосекундна спектроскопия. (6 уч. часа)
12. Оптически методи за охлаждане и отклонение на частици. Йонни уловки. (4 уч. часа)
13. Лазерни методи за разделяне на изотопи. Приложение на лазерите за изследване на околната среда- лазерен лидар. Лазерни методи в медицината. (4 уч. часа)
14. Приложение на лазерната спектроскопия в химията и биологията. Иницииране и ускоряване на химични реакции. Лазерен микроскоп. (3 уч. часа)

Формата на контрол е: изпит

• Участие в тематични дискусии в часовете - 20%
• Тестова проверка - 20%
• Изпит - 60%

1. И.Р.Шен. Нелинейная оптика. М.: Наука,1989.
2. В.Демтредер. Лазерная спектроскопия. М.: Наука 1985.
3. В.С.Летохов, В.П.Чеботаев. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. М.: Наука,1975.
4. Нелинейная спектроскопия. Под ред. Н.Бломбергена. М.: Мир. 1979.
5. С.А.Ахманов, Н.И.Коротеев. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М.: Наука. 1981.
6. Дж.Ниблер, Г.Найтен. Спектроскопия когерентного антистоксова рассеяния света. В сб. Спектроскопия комбинационного рассеяния света в газах и жидкостях. Под ред. А.Вебера. М.: Мир, 1982.
7. Wendell T. Hill and Chi H. Lee, “Light-Matter Interaction Atoms and Molecules in External Fields” , WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007.
8. Metcalf H.J., Straten van der P. , “Laser cooling and trapping”, Springer 1999.
9. W.Demtroeder, “Atoms, Molecules and Photons”, Springer 2005
10. Demtroeder W. Laser spectroscopy (3ed., Springer, 2003)
11. Hollas J.M. Modern spectroscopy (Wiley, 2004)
12. А.М. Желтиков, Сверхкороткие импульсы и методы нелинейной оптики (Москва, Наука, 2006).
13. A. Baltuska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R.Holzwarth, V.S. Yakovlev, A. Scrinzi, T.W. Hansch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
14. Itatani J, Levesque J, Zeidler D, Niikura H, P?epin H, Kieffer J C, Corkum P B and Villeneuve D M, Nature 432 867 (2004)

20.02.2013 г.

Съставил: доц. д-р Иван Стефанов

2013-10-04