72566 - ELEMENTI DI OTTICA QUANTISTICA

Scheda insegnamento

  • Docente Marco Prevedelli

  • Crediti formativi 6

  • SSD FIS/03

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce gli elementi base dell'ottica quantistica e dell'interazione radiazione-materia, necessari per comprendere i recenti sviluppi sperimentali nel campo della manipolazione di atomi mediante radiazione elettromagnetica, in particolare raffreddamento e confinamento di atomi e le possibili ricadute in campo applicativo.

Programma/Contenuti

Interazione radiazione-materia: A e B di Einstein

Atomo a due livelli e campo classico: eq. di Bloch ottiche, vettore di Bloch, approssimazione di onda rotante, oscillazioni di Rabi, metodo di Ramsey.

Atomo a due livelli e campo quantizzato (mod. di Jaynes-Cummings):stati di Fock e stati coerenti, decadimento spontaneo, micromaser

Atomo vestito: livelli energetici, spettro di fluorescenza

Laser cooling: Doppler cooling, temperatura limite Doppler,  cenni al sub-Doppler cooling

Trappole per ioni: trappole RF (Paul), trappole elettro-magneto statiche (Penning)

Trappole per atomi: trappole magneto-ottiche, trappole magnetiche (Quadrupolo,Joffe,Time Orbiting Potential), trappole ottiche, reticoli ottici

Alcuni laser speciali: laser continui ultrastabili, pettini ottici, misura della frequenza di un laser

Cenni a: raffreddamento evaporativo, produzione di gas degeneri, orologi ottici, interferometria atomica.

Testi/Bibliografia

- Materiale fornito dal docente, basato prevalentemente su articoli reperibile qui.
- Note di D. A. Steck, reperibili a questo link.

Metodi didattici

Lezioni alla lavagna, talora integrate dalla proiezione di trasparenze per la trattazione di alcuni argomenti e lettura e discussione di articoli scientifici.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Le conoscenze acquisite nel corso, con particolare riferimento alle basi dell'interazione radiazione-atomi verranno verificate con un esame orale e/o con l'assegnazione allo studente di un argomento su cui preparare un breve seminario.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, trasparenze.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Prevedelli