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 Lehrveranstaltungen
 Wintersemester 2017/18
   Einführung in die Quantenoptik I
 

Einführung in die Quantenoptik I

Dozent: Carsten Henkel

Die Vorlesung ist 2-stündig:

  • jeden Dienstag um 12.15 Uhr, in Raum 2.28.2.080
  • Ausnahme: vorgezogen von Di 06. Feb auf Do 01. Feb, 14.15 Uhr (derselbe Raum)

Information zum Stoffumfang

Übung

  • verlegt auf jeden zweiten Montag 12.15 bis 13.45 Uhr, in Raum 2.28.2.080. Beginn: Mo 13. Nov 17

  • verschoben von Mo 05. Feb auf Do 08. Feb, 14.15 Uhr (derselbe Raum)

Übungsblätter zur Vorlesung

  • Blatt 01 (Diskussion Mo 13. Nov 17) .pdf
    Python Skript anschauen, das typische Größenordnungen ausrechnet
  • Blatt 02 (Diskussion Mo 27. Nov 17) .pdf
  • Python-Skript, das die Dynamik eines zwei-Niveau-Systems in diversen Näherungen berechnet: solve_Bloch.py
  • Blatt 03 (Diskussion Mo 11. Dez 17) .pdf
  • Python-Skript, das das Lorenz-Modell numerisch löst: ein Lichtfeld mit einer Mode, gekoppelt an ein Medium von zwei-Niveau-Atomen: lorenz-model.py
  • Blatt 04 (Diskussion Mo 08. Jan 18) .pdf
  • Blatt 05 (Diskussion Mo 22. Jan 18) .pdf
  • Blatt 06 (Diskussion Do 08. Feb 18, 14 Uhr) .pdf

Skriptum, Notizen

Teil I: Materie-Licht-Wechselwirkung .pdf (6 MB)

Teil II: Feldquantisierung .pdf (980 kB)

Stichworte der Vorlesung vom Do 02. Nov 17
Schnappschuss 01 (unscharf) Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04 (ganz kurz)

Stichworte der Vorlesung vom Di 07. Nov 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 (unscharf) Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Stichworte der Vorlesung vom Di 21. Nov 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Stichworte der Vorlesung vom Di 28. Nov 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03

Stichworte der Vorlesung vom Di 05. Dez 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 (unscharf) Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Stichworte der Vorlesung vom Di 12. Dez 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Stichworte der Vorlesung vom Di 19. Dez 17
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Tafelbilder der Vorlesung vom Di 09. Jan 18
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Tafelbilder der Vorlesung vom Di 16. Jan 18
Schnappschuss 01 Schnappschuss 02 Schnappschuss 03 Schnappschuss 04

Tafelbilder der Vorlesung vom Di 30. Jan 18
Tafelbild

Tafelbilder der Vorlesung vom Mi 01. Feb 18
Tafelbild 01 Tafelbild 02 Tafelbild 03 Tafelbild 04

Literaturhinweise

Meystre & Sargent III
Berman & Malinovsky
Scully & Zubairy
Mandel & Wolf
Cohen-Tannoudji, Dupont-Roc & Grynberg, "Atoms and Photons" (2 Bände)
Gerry & Knight
Vogel, Welsch & Wallentowitz
Orszag

Kalender und Themen

Inhalt
Di 17. Okt Überblick, die "quantenoptische Perspektive", typische Experimente und historische Meilensteine.
Di 24. Okt (entfällt)
Do 26. Okt (Ü) (entfällt)
Di 31. Okt (500 Jahre Reformation)
Do 02. Nov 14h15 Ausweich-Termin: Materie-Licht-Wechselwirkung und Fragen zum Übungsblatt 1
Di 07. Nov Hamilton-Operator für ein zwei-Niveaux-Atom, Dipol-Matrixelemente, Resonanznäherung
Do 09. Nov (FU Berlin 17h00) Preisvortrag Claus Ropers
Mo 13. Nov (Ü) 12 Uhr Blatt 1
Di 14. Nov Kohärente Dynamik: Rabi-Oszillation, inkohärente Prozesse: spontaner Zerfall, dephasing
Di 21. Nov Optische Bloch-Gleichungen mit Beispielen. Dichteoperator und Bloch-Vektor. Elimination der Kohärenzen und Raten-Gleichungen.
Mo 27. Nov (Übung) Blatt 2
Di 28. Nov Anwendungen der Bloch-Gleichungen: Absorptions-Spektroskopie, lineare Antwort (Polarisierbarkeit), stationärer Zustand (Sättigung, power broadening), Hyperfeinstruktur (langsames Licht, EIT), makroskopische Medien (Doppler-Verbreiterung, Lorenz-Modell)
Di 05. Dez Elektromagnetische Feld-Moden, Dipol-Strahlung eines Atoms
Mo 11. Dez (Übung) Blatt 3
Di 12. Dez Feldquantisierung: "zweite Quantisierung", Besetzungszahlen (Fock-Zustände), Erzeuger- und Vernichter-Operatoren, Pauli-Prinzip, Energie- und Anzahl-Operatoren
Di 19. Dez Photonen: Teilchen- und Wellen-Eigenschaften, "elementare Anregungen", elektronische Feld-Operatoren, in Moden entwickelt
Mo 08. Jan (Übung) Blatt 4
Di 09. Jan Elektrische und magnetische Feld-Operatoren, Pauli-Jordan-Kommutator
Di 16. Jan Thermische Strahlung: Planck-Spektrum, Bose-Einstein-"Verteilung"
Mo 22. Jan (Übung) Blatt 5
Di 23. Jan Spontane Emission (Dirac), Kollaps und Wiedererstehen (Jaynes-Cummings-Paul)
Di 30. Jan Quantenzustände des Strahlungsfelds, gemischt, verschränkt, kohärent, gequetscht
Do 01. Feb Darstellung im Phasenraum: Q-, W-, P-Funktion
Do 08. Feb (Übung)


   
   
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