7学期講義/量子光学

新着情報


科目区分

理学部物理学科4年生夏学期科目

教員

酒井 広文

場所

理学部1号館 206

教科書・参考書

1. Rodney Loudon, “The Quantum Theory of Light” Third Edition (Oxford University Press Inc., New York, 2000).
2. M. O. Scully and M. S. Zubairy, “Quantum Optics” (Cambridge University Press, Cambridge, 1997).
3. 霜田光一、「レーザー物理入門」(岩波書店、東京、1983).

成績評価

試験、レポート

過去問


シケプリ


シラバス

1. 原子と放射の相互作用
1.1 時間に依存するSchrödinger方程式
1.2 相互作用ハミルトニアン
1.3 遷移速度
1.4 B係数の表式
1.5 光学Bloch方程式
1.6 Rabi振動
1.7 放射広がり
1.8 飽和広がり
1.9 放射減衰を伴うRabi振動
1.10 衝突広がり
1.11 Doppler広がり
1.12 合成吸収線の形状

2. 電磁場の量子化
2.1 古典電磁場のポテンシャル論
2.2 Coulombゲージ
2.3 自由古典場
2.4 量子力学的調和振動子
2.5 場の量子化
2.6 場の交換の性質
2.7 零点エネルギー
2.8 モード位相演算子
2.9 単一モード個数状態の物理的性質
2.10 コヒーレント光子状態
2.11 単一モードコヒーレント状態の物理的性質
2.12 放射密度演算子
2.13 純粋状態に対する密度演算子
2.14 放射場の統計的混合状態

3. 量子化した場と原子の相互作用
3.1 原子の多極モーメント
3.2 多極相互作用ハミルトニアン
3.3 電気双極子近似
3.4 原子ハミルトニアンの第2量子化
3.5 光子の吸収速度と放出速度
3.6 光電効果による電子の放出速度
3.7 光子強度演算子

4. レーザーの基礎
4.1 光共振器のモード
4.2 光共振器の安定性
4.3 発振条件
4.4 波動方程式に基づくレーザー理論
4.5 定常状態におけるレーザー理論
4.6 各種のレーザー
4.6.1 3準位レーザーと4準位レーザー
4.6.2 固体レーザー
4.6.3 気体レーザー
4.6.4 色素レーザー
4.6.5 半導体レーザー

5. 非線形光学の基礎(時間が許せば)
5.1 非線形分極
5.2 非線形分極の対称性
5.3 第2高調波の発生
5.4 結晶を用いた位相整合
5.5 光パラメトリック増幅
5.6 3次の非線形光学効果

関連サイト


講義まとめ


  • 最終更新:2010-04-18 01:22:30

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