Хорариум: 45 + 15 + 30 = 90 часа
Кредити (ECTS): 7,5
Лектор: проф. дфзн Асен Пашов
Анотация:
Курсът по физика на атомите и молекулите има за цел да запознае студентите със съвременните представи за строежа на атомите и молекулите и тяхното взаимодействие с външни полета. След кратък исторически увод се преминава към основните понятия при описанието на атомната структура. Енергетичната структура на молекулите се представя на примера на двуатомните молекули, като се въвеждат основните понятия: потенциална крива, ротационна и вибрационна структура. Голяма част от курса е посветена на съвременни приложения, при които е съществено детайлното познаване на структурата на атомите и молекулите.
Предварителни изисквания:
Обща физика, математика.
Програма на курса:
- Корпускулярни свойства на светлината. Вълнови свойства на частиците. (1 уч.час)
- Дискретност на атомните спектри. Исторически преглед на експерименти и модели преди квантовата механика. (1 уч.час)
- Водороден атом. Уравнение на Шрьодингер за водороден атом. Изотопен ефект. (3 уч.часа)
- Атоми на алкалните метали. Електронен спин. Спин-орбитално взаимодействие. Фина структура на атомите. (3 уч.часа)
- Механичен и магнитен момент на атома. Схеми за събиране на орбиталния момент на електрона и неговия спин. (2 уч.часа)
- Хелий. Многоелектронни атоми. Електронни конфигурации. Периодична таблица на елементите. (3 уч.часа)
- Взаимодействие на атомите с външни статични полета. Ефект на Зееман. Ефект на Щарк. (3 уч.часа)
- Взаимодействие на атомите с оптични електромагнитни полета. Вероятности за преход. Правила на отбор при диполни преходи. (2 уч.часа)
- Взаимодействие на атомите с две нива с кохерентно електромагнитно поле. (2 уч.часа)
- Рентгенови спектри на атомите. (1 уч.час)
- Ядрен спин. Свръхфина структура на атома. (2 уч.часа)
- Структура на молекулите. Видове химични връзки. Валентност. Молекулни орбитали. Хибридизация. (3 уч.часа)
- Двуатомни молекули. Водородна молекула. Приближение на Борн-Опенхаймер. (2 уч.часа)
- Взаимодействие на молекулите с електромагнитното поле. Вероятности за преходи. Принцип на Франк-Кондон. (2 уч.часа)
- Ротационна структура на молекулите. Ротационни спектри. Вибрационна структура на молекулите. Вибрационни спектри. Приложения на ротационните и вибрационните спектри: структурен анализ, мазери, CO2 лазери. (3 уч.часа)
- Електронни състояния на молекулите. Електронни спектри. Приложения на електронните спектри: източници на светлина, ексимерни лазери, багрилини лазери. (3 уч.часа)
- Абсорбция, флуоресцинция, луминисценция, фосфоресценция, безизлъчванелна релаксация, разсейвене в молекулите. Спектри на молекули в разтвори. (3 уч.часа)
- Ядрен магнитен резонанс. Електронен магнитен резонанс. (1 уч.час)
- Охлаждане на атоми. Кондензат на Бозе-Айнщайн. Атомен лазер. Охлаждане на молекули. (2 уч.часа)
- Атомни часовници в Cs и Rb. Оптични атомни и молекулни еталони за честота. Атомни магнитометри. Атомни жироскопи. (2 уч.часа)
- Физичен вакуум. Времена на живот на възбудените състояния. Отместване на Лемб. Сила на Казимир. (1 уч.час)
Упражнения:
- Уравнение на Шрьодингер. Вълнова функция. Частица в потенциална яма. (2 уч.часа)
- Спин-орбитално взаимодействие. Фина и свръхфина структура в атомните спектри. (4 уч.часа)
- Атоми във външни електромагнитни полета. (2 уч.часа)
- Двуатомна молекула. Криви на потенциалната енергия. Енергетични нива. Ротационни, вибрационни и електронни спектри. (2 уч.часа)
- Експериментални методи във физиката на атомите и молекулите. Атомни и молекулни снопове. Спектри на емисия и абсорбция. Лазерна спектроскопия. (3 уч.часа)
Формата на контрол е изпит
Основна литература:
- Петър Райчев, Физика на атомните системи, София 2006.
- Ани Минкова, Атомна физика, лекции, София 2000.
Допълнителна литература:
- W. Demtroder, Laser Spectroscopy, Sringer-Verlag Berlin, 2001
- G. K. Woodgate, Elementary atomic structure, Clarendon press – Oxford 1983
- P. F. Bernath, Spectra of Atoms and Molecules, Oxford University press 2005
Вашите коментари изпращайте
тук
2014-04-03
