Λ—原子在圆极化光中的相干囚禁
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博士学位论文光与原子相互作用中的量子现象作者姓名: 白金海指导教师: 王如泉副研究员中国科学院物理研究所学位类别: 理学博士学科专业: 光学培养单位: 中国科学院物理研究所2018年6 月Quantum phenomena in light-atom interactionsA thesis submitted toUniversity of Chinese Academy of Sciencesin partial fulfillment of the requirementfor the degree ofDoctor of Sciencein OpticsByBai JinhaiSupervisor: Associate Professor Wang RuquanInstitute of PhysicsChinese Academy of SciencesJune 2018中国科学院大学研究生学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
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作者签名:日期:中国科学院大学学位论文授权使用声明本人完全了解并同意遵守中国科学院有关保存和使用学位论文的规定,即中国科学院有权保留送交学位论文的副本,允许该论文被查阅,可以按照学术研究公开原则和保护知识产权的原则公布该论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。
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作者签名:导师签名:日期:日期:摘要光与原子的相互作用是量子光学的热点研究方向,受到了人们的普遍重视。
多波混频、Autler–Townes (AT)分裂、电磁感应透明(EIT)是该领域最重要的几个量子相干现象。
氢光谱、能级一、玻尔的原子理论——三条假设(1)“定态假设”:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样的相对稳定的状态称为定态。
定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围:原子中电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约。
(2)“跃迁假设”:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(吸收)电磁波(光子),其频率由两个定态的能量差值决定hv=E 2-E 1。
跃迁假设对发光(吸光)从微观(原子等级)上给出了解释。
(3)“轨道量子化假设”:由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值,必须满足 )3,2,1(2 ==n nhmvr π。
轨道量子化假设把量子观念引入原子理论,这是玻尔的原子理论之所以成功的根本原因。
二、氢原子能级及氢光谱(1)氢原子能级: 原子各个定态对应的能量是不连续的,这些能量值叫做能级。
①能级公式:)6.13(1112eV E E n E n -==; ②半径公式:)m .r (r n r n 1011210530-⨯==。
(2)氢原子的能级图 (3)氢光谱在氢光谱中,n=2,3,4,5,……向n=1跃迁发光形成赖曼线系; n=3,4,5,6向n=2跃迁发光形成巴耳末线系; n =4,5,6,7……向n=3跃迁发光形成帕邢线系; n=5,6,7,8……向n =4跃迁发光形成布喇开线系,其中只有巴耳末线系的前4条谱线落在可见光区域内。
三、几个重要的关系式(1)能级公式 2126131neV.E n E n -== (2)跃迁公式 12E E h -=γ(3)半径公式 )m .r (r n r n 1011210530-⨯==(4) 动能跟n 的关系 由n n nr mv r ke 222= 得 2221221nr ke mv E n n kn ∝== (5)速度跟n 的关系n r mr ke v n n n 112∝== (6)周期跟n 的关系332n r v r T n nn n ∝==π 关系式(5)(6)跟卫星绕地球运转的情况相似。
2024届重庆市缙云教育联盟高三上学期第零次诊断性检测测物理核心考点试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图,在铁芯上、下分别绕有匝数和的两个线圈,上线圈两端与的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( )A.B.C.D.第(2)题在方向竖直向上、磁感强度大小为B的匀强磁场中,当金属棒中通以恒定电流I、金属棒静止时,两细线偏离竖直方向的偏角均为,如图所示。
已知金属棒ab的质量为m、长度为L,重力加速度大小为g,关于恒定电流I的大小和方向,下列说法正确的是( )A.,从a到b B.,从b到aC.,从a到b D.,从b到a第(3)题氢原子有多个谱线系,产生方式可借助能级图表达,如图所示,用某单色光照射大量处于基态的氢原子后,氢原子辐射的光对应谱线有一部分属于帕邢系,则该单色光的光子能量可能为( )A.B.C.D.第(4)题如图所示,质量为m、半径为r、有缺口的半圆形金属圆环用金属线a,b连接并悬吊,半圆环直径AC水平,静止在磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于环面向外,竖直金属线a,b间的距离为r,通过金属线a,b给半圆环通以大小为I的电流,半圆环仍保持静止,重力加速度为g,则金属线a上的拉力为( )A.B.C.D.第(5)题关于机械波,下列说法中正确的是()A.机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B.在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大C.在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率D.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度第(6)题在塑料瓶的侧面开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。
让激光透过瓶子水平射向小孔,如图所示,激光将沿着水流传播,关于这一现象描述正确的是( )A.这一现象的原理是利用了光的衍射B.绿色激光比红色激光更容易沿水流传播C.瓶中液面越低,激光越容易沿水流传播D.激光器距水瓶越近,激光越容易沿水流传播第(7)题制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。