冷原子物理  021M2028H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:周端陆,王如泉
授课时间: 星期三, 第9、10、11节
授课地点: 教1-123
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12
授课时间: 星期三, 第9、10、11节
授课地点: 教1-123
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12
课程编号: 021M2028H 课时: 30 学分: 2.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:周端陆,王如泉
英文名称: Physics of Ultracold Atomic Gases

教学目的、要求

本课程为物理学一级学科及相关专业研究生的专业核心课,主要介绍与冷原子分子物理相关的理论和实验。教学目的是使物理类专业的研究生及相关交叉学科的研究生了解如何利用原子物理、量子力学和统计物理等基础知识解决科研工作中的一些实际问题。

预修课程

量子力学

教 材

主要内容

一、简介(3课时)
1. 冷原子物理的发展历史简介;2. 量子统计物理简介;3. 理想玻色气体和费米气体;4. 原子结构与光谱简介;
二、激光冷却和囚禁(6课时)
1. 两能级原子和半经典理论;2. 光学Bloch方程;3. 光压力和两能级原子的Doppler冷却;4. 磁阱、光阱和光学晶格;5. Sisyphus冷却;6. 蒸发冷却;
三、原子-原子相互作用(3课时)
1. 范德瓦斯势;2. 低能散射,s-波散射长度;3. 有效相互作用;4. Feshbach共振;
四、玻色-爱因斯坦凝聚体(10课时)
1. 玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场理论;2. 均匀玻色气体的性质;3. 囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体的稳态性质;4. 玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学及集体激发;5. 量子涡旋;6. 多分量和旋量玻色凝聚体;
五、简并费米气体(8课时)
1. 弱相互作用费米气体;2. BCS理论;3. Feshbach共振和BEC-BCS渐越;
教学手段与方法:课堂讲授
考核方式:开卷笔试或大作业

参考文献

1. C. J. Pethick and H. Smith, Bose-Einstein condensation in dilute gases, (Cambridge University Press, Cambridge, 2008)
2. M. Ueda, Fundamentals and new frontiers of Bose-Einstein condensation, (World Scientific, Singapore, 2010)