Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Optyka i fizyka materii skondensowanej, Prezentacje z Fisica

Wprowadzenie do przedmiotów

Typologia: Prezentacje

2019/2020

Załadowany 05.08.2020

Eugen89
Eugen89 🇵🇱

4.7

(22)

109 dokumenty

1 / 24

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
Optyka nieliniowa Cz ˛asteczki chemiczne
Wst˛ep do Optyki
i Fizyki Materii Skondensowanej
Cz˛e ´
s´
c I: Optyka, wykład 9
wykład: Piotr Fita
pokazy: Andrzej Wysmołek
´
cwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Pi˛etka
Wydział Fizyki
Uniwersytet Warszawski
2015/16
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Optyka i fizyka materii skondensowanej i więcej Prezentacje w PDF z Fisica tylko na Docsity!

Wst ˛ep do Optyki

i Fizyki Materii Skondensowanej

Cz˛e´s´c I: Optyka, wykład 9

wykład: Piotr Fita

pokazy: Andrzej Wysmołek

cwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Pi ˛´ etka

Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Plan

1 Optyka nieliniowa

2 Cz ˛asteczki chemiczne

Wi ˛azanie chemiczne

Metoda orbitali molekularnych

Generacja drugiej harmonicznej

Fala płaska o cz˛esto´sci ω 0

E(t) = E 0 cos ω 0 t =

E 0

eiω^0 t^ + e−iω^0 t^

Polaryzacja nieliniowa drugiego rz˛edu

PNL =  0 χ(^2 )E(t)^2 =  0 χ(^2 )^

E 02

e^2 iω^0 t^ + e−^2 iω^0 t^ + 2

=  0 χ(^2 )^

E 02

(cos 2ω 0 t + 1 )

Polaryzacja nieliniowa oscyluje z cz˛esto´sci ˛a 2ω 0 – emisja fali E-M o podwojonej cz˛esto´sci ośrodek nieliniowy ω (^) ω

Generacja drugiej harmonicznej

Pierwsza obserwacja drugiej harmonicznej:

[P. Franken et al., Phys. Rev. Lett. 7 , 118-120 (1961)]

Wska´znik laserowy

[wikipedia.org]

Dopasowanie fazowe

na przykładzie generacji drugiej harmonicznej

Je´sli n(ω) = n( 2 ω), to λ 2 ω = 12 λω

zgodne fazy

Proces generacji zachodzi wydajnie, bo przyczynki wygenerowane w ró˙znych miejscach kryształu dodaj ˛a si ˛e w fazie ( idealne dopasowanie fazowe )

Dopasowanie fazowe

w o´srodkach dwójłomnych

Konieczne jest zapewnienie dopasowania fazowego, n(ω) = n( 2 ω)

W krysztale: promie ´n zwyczajny

polaryzacja ⊥ do osi kryształu n⊥ = no – stałe

promie ´n nadzwyczajny polaryzacja || do osi kryształu n zale˙zy od k ˛ata θ pomi ˛edzy kierunkiem wi ˛azki a osi ˛a kryształu:

n||(θ) = none √ n^2 o sin^2 θ + n^2 e cos^2 θ

n pomi ˛edzy no a ne

Dla odpowiedniego θ

n⊥(ω) = n||( 2 ω)

Dopasowanie fazowe

jako zasada zachowania p ˛edu

P˛ed fotonu ~p = ℏ~k

Dla fotonu fundamentalnego kω = nω ω c

Dla fotonu drugiej harmonicznej k 2 ω = n 2 ω 2 cω

W warunkach dopasowania fazowego n 2 ω = nω:

(geometria współliniowa)

k^ ~ 2 ω = k~ω + k~ω

(zasada zachowania p ˛edu)

2hω

k ω k ω

k2 ω

Generacja ´swiatła białego w ´swiatłowodach

Nat ˛e˙zenie ´swiatła wprost z lasera jest zbyt małe, by wygenerowa´c swiatło białe w cienkiej płytce, ale mo˙´ zliwa jest generacja w swiatłowodach fotonicznych´

Absorpcja dwufotonowa

Mo˙zliwe jest wzbudzenie atomu (cz ˛asteczki) przez jednoczesn ˛a absorpcj ˛e dwóch fotonów Prawdopodobie ´nstwo absorpcji dwufotonowej jest proporcjonalne do kwadratu nat ˛e˙zenia ´swiatła

  • wzbudzenie zachodzi tylko w ognisku wi ˛azki

[www.setabiomedicals.com]

[www.tavernarakislab.gr]

Obrazy z mikroskopu dwufotonowego

[www.utoledo.edu]

Literatura

Literatura dotycz ˛aca struktury i spektroskopii cz ˛asteczek

chemicznych:

Paweł Kowalczyk, Fizyka cz ˛asteczek, PWN, Warszawa

Hermann Haken, Hans C. Wolf, Fizyka molekularna z

elementami chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1998

Dlaczego atomy tworz ˛a wi ˛azania chemiczne?

Quasi-fenomenologiczny opis chemiczny: atomy przekazuj ˛a sobie lub uwspólniaj ˛a elektrony, d ˛a˙z ˛ac do zapełnienia powłok elektronowych

[www.yenka.com] [www.school-for-champions.com]

Energia wi ˛aza ´n