Interakce záření a látky
Popis elektromagnetického pole. Popis klasický.Popis kvantový.Modely látky.Nabitá částice. Neutrální částice. Atom, iont, molekula. Pevná látka. Plyn. Plazma.Elektromagnetická nterakce. Klasický popis. Poloklasický popis. Kvantový popis.Interakce s volným elektrónem. Brzdné záření.Čerenkovovo záření.Interakční hamiltonián pro relativistický elektrón. Pravděpodobnost vyzáření fotonu. Hustota stavů. Výkon emitovaný čerenkovovým zářením. Interakce s atomem. Elektrická dipólov interakce. Elektrická kvadrupólová a magnetická dipólová interakce. Emise excitovaného atomu. Doba života excitovaného stavu. Přirozená ířka spektrální čáry.Absorpce atomu.Rezonanční interakce záření a látky.Dvouhladinové systémy. Vícehladinové systémy. Rozšíření spektrální čáry. Klasické zdroje světla a jejich harakteristiky. Lasery a jejich popis. Poloklasická teorie laserů. Maxwellovy-Blochovy rovnice. Kinetické rovnice. Kvantová teorie laserů. Heisenbergovy rovnice. Iterační metóda řešení, Van der Polova rovnice. Podmínky generace. Existence prahu generace. Jednomódová generace. Mnohomódov generace. Mezimódová interakce. Řízení ztrát v laseru. Význačné vlastnosti aserového světla. Směrovost generace. Monochromatičnost záření. Koherence. Vysoká ntenzita. Dynamické vlastnosti. Rozdělení laserů z hlediska aktivní látky, buzení, rezonátorů a jejich charakteristiky. Generace velmi krátkých pulsů. Způsoby synchronizace módů. Šíření ulsů v rezonančním prostředí. Auto-transparence. Fotonové echo. Sin-Gordonova rovnice. olitony. Nerezonanční interakce záření a látky. Lineární a nelineární interakce - fenomenologickě popis. Šíření světla v nerezonančním prostředí. Kerrův jev. Časové a prostorové solitony. Rezonátory využívající nelineárních optických jevů. Optická bistabilita. Typy optické bistability. Optické bistabilní prvky. Strukturální jevy v laserovém poli. Fázová distorze. Vortexy.
Literatura:
H. Haken: Light and matter Ic. Vol. XXV/2c, Springer-Verlag, Berlin 1970
D. Marcuse: Principles of quantum electronics. Academic press, N.Y., 1978.
P. W. Milonni: The quantum vacuum. Academic press, N.Y., 1994.
J. M. Dodd: Atoms and Light interaction. Plenum press, N.Y. 1991.