SZZN1

Course: Modern Physics

Department/Abbreviation: OPT/SZZN1

Year: 2021

Guarantee: 'prof. Mgr. Jaromír Fiurášek, Ph.D.'

Annotation:

Course review:
1. Formalismus kvantové mechaniky, komplexní kvantové systémy, impuls-moment a jeho skládání, Wignerův-Eckartův teorém, grupy v kvantové mechanice, identické částice, druhé kvantování, systémy více částic. 2. Speciální a obecná teorie relativity, základní poznatky speciální teorie relativity, Einsteinovy rovnice gravitačního pole a jejich experimentální testy, Schwarzschildovo řešení, precese perihelia Merkuru, ohyb světla v gravitačním poli, gravitační čočky. 3. Relativistická kvantová mechanika, kovariantní Klein-Gordonova, Diracova a Maxwellovy rovnice, spinorový formalismus pro relativistický popis částic, teorém Noeterové a zákony zachování, kalibrační transformace a elektromagnetická interakce. Kanonické kvantování. 4. Nerozlišitelné částice, fermiony, bosony, Slaterův determinant, Fockův prostor, druhé kvantování, fermiony a bosony na děliči svazku, spin a statistika částic, základy kvantové teorie pole. 5. Kvantová elektrodynamika a interakce elektromagnetického pole s látkou. Poruchová teorie, Fermiho zlaté pravidlo, účinný průřez interakce, fotoefekt, Comptonův rozptyl, Čerenkovovo záření, brzdné záření, Casimirův efekt, Lambův posuv. 6. Interakce atomů a iontů se světlem, dvouhladinový atom v jednomódovém poli, Blochovy rovnice, Rabiho oscilace, rezonanční fluorescence, Wignerova-Weisskopfova teorie, mikromaser, Dickeho stavy, superradiance a superfluorescence, samoindukovaná a elektromagneticky indukovaná transparence, STIRAP. 7. Chladné atomy, modely a jejich aplikace, laserové chlazení atomů, atomové hodiny, optické mřížky, atomová interferometrie, Bose-Einsteinova kondenzace atomárních plynů, supratekutá fáze a fáze Mottova izolátoru. 8. Základní projevy a modely klasické nelineární dynamiky, nelineární jevy a jejich stabilita, limitní cykly, atraktory, chaotická dynamika nelineárních systémů, Lorentzův model, diskrétní logistický a populační modely, synchronizace chaotických systémů. 9. Nelineární kvantové systémy, nelineární dynamika a chaotické chovaní laseru, nelineární kvantové optické oscilátory, nelineární kvantová optomechanika, nelineární kvantové supravodivé elektrické oscilátory.