Kursen inleds med en genomgång av klassiska ljusegenskaper och växelverkan mellan ett klassiskt ljusfält och ett idealiserat kvantmekaniskt system (en tvånivå-atom). Denna del av kursen innefattar bl.a. Plancks strålningslag, Einsteinkoefficienter samt optisk koherens och fluktuationer. Huvuddelen av den första delen av kursen är dock grundläggande aspekter av ljus-atom-växelverkan såsom Rabioscillationer och breddningsmekanismer. Därefter lämnas den klassiska beskrivningen av ljus och strålningsfältet beskrivs istället helt kvantmekaniskt. Detta leder bland annat fram till andrakvantiseringen av växelverkanshamiltonianen och uttryck för intensitetsoperatorn. Därefter använder vi den kvantmekaniska beskrivningen av ljus för att återigen förklara koherens, optik i enkelmods- och multimodskaviteter, optisk förstärkning och dämpning, ljusspridning av atomer och resonansfluorescens.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- förklara Plancks strålningslag,
- redogöra för begreppet koherens,
- beskriva växelverkan mellan ett klassiskt ljusfält och en tvånivåatom,
- beskriva ett elektromagnetiskt fält kvantmekaniskt,
- använda kunskaper i kvantoptik vid behandling av kaviteter med en eller flera moder,
- förklara hur ljus kan förstärkas och dämpas genom växelverkan med materia,
- följa och själv genomföra resonemang kring ljusspridning ur ett kvantmekaniskt perspektiv,
- översiktligt redogöra för begreppet resonansfluorescens.
Behörighetskrav
Univ: FYSC35 Kvantmekanik 1, C eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar och räkneövningar.
Examination
Kunskapsredovisningen sker normalt genom muntliga eller skriftliga redovisningar under kursens gång samt genom ett skriftligt prov vid kursens slut. Vilka redovisningar som utgör grund för betygssättning redovisas vid kursstart. På redovisningarna sätts betyget Underkänd (U) eller Godkänd (G). På det skriftliga provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).
På hela kursen ges något av betygen Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga redovisningar är godkända och att det skriftliga provet är godkänt. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2011 vecka 33
Loudon Rodney The quantum theory of light 3. ed. : Oxford : Oxford Univ. Press : 2000 : ix, 438 s. : ISBN: 0-19-850177-3 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
