现代原子与分子物理导论(苑震生, 盛东) 2021春 2020春  课程号:PHYS5101P01
2021春 2020春  课程号:PHYS5101P01
9.0(6人评价)
  • 课程难度:中等
  • 作业多少:中等
  • 给分好坏:一般
  • 收获大小:一般
选课类别:基础 教学类型:理论课
课程类别:研究生课程 开课单位:近代物理系
课程层次:硕士 学分:4
课程主页:暂无(如果你知道,劳烦告诉我们!)
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4!4!4! 2021春

首先盛东老师的理论功底非常强,经常一推就是一黑板,但对很多同学来说可能是一个负担。他博闻强识,涉猎广泛,准备PPT时也搜罗参考了大量这方面的书籍,我还有碰到过他在东区的小书店订购最新翻译的Cohen的名著《原子与光子相互作用:基本过程和应用》,这本书也很有意思。在PPT中大家也能看到他准备的很多经典实验,可以作为欣赏。

但是我觉得很多时候盛老师讲课时就会纠结于细节的推导,往往不知所云,加入的东西太杂太多会影响整个Map。主要的原因可能是因为原子分子物理方兴未艾,还没有什么比较好的课本参考,往往讲义内容也是以授课老师自己的主攻方向为主,稍不留意就会在细枝末节停留过多。由于没有较好的教材,考试卷子也是很不稳定,另外今年的考试不允许使用计算器,我不得不重新算起分数乘法和加减法,时间很紧张,还导致自己能级修正和塞曼效应的部分做的一塌糊涂,也是很迷惑。

首先第一条线就是有关原子能级的修正。从经典的Bohr model到fine structure(Pauli的相对论的势能和动能修正和Dirac的达尔文项)再到hyperfine structure(考虑核磁矩的影响)。当原子放在外场中,再加入d.c.stark效应和Zeeman效应,这里最重要的知识点就是利用具象的vector model算结构决定的朗德g因子,当然推导的时候需要用到Wigner-Eckart推论Projection Theorem。这一条线主要遵从的就是C.J.Foot的Atomic physics前半段的思路。

另一条线是遵从光与原子相互作用。从严格求解含时微扰的二能级系统出发,得到Rabi振荡。接着转换利用系综的观点得到具象的Bloch's sphere的观点,引入弛豫后就是含有耗散的二能级系统。该系统弱光强假设吸收等于辐射就可以推出Lorenz的吸收线型(粒子物理里头对不稳定的核素又称Breit-Wigner线型)。除了Lorenz线型外还有Doppler线型,这是由于原子运动引起的,当然也会介绍一些有关抑制上述线宽的方式。由此开始是苑老师讲激光冷却,基本是1997年诺贝尔奖的顺序。Philip的Zeeman slowing到Zhu的Optical molassess再到Cohen的Sisyphus cooling,中间再讲一些MOT的知识。这一条线主要遵从的就是C.J.Foot的Atomic physics后半段的思路。

今年由于时间关系就没有讲完多电子原子的能级修正,我认为这应该还是沿着第一条主线走,这里就不再介绍了。

批评一些有关课程内容的设计。我认为如果只讲光抽运是根本没办法理解Sisyphus cooling的,如果不理解光频移(法兰西学派叫光频移,老美一般叫a.c.stark shift)的话根本不懂能级为什么出现交替移动的峰和谷,而这在授课中几乎没有强调。我自认为更奇怪的一点是会考察d.c.stark effect,除了PPT上讲的2s对称性破缺,我几乎没在实验上遇到运用这个的例子。我想,既然是导论课,就应该拓宽学生的知识面,介绍一些更有广泛应用价值的结论和工作。

最后说一点参考书籍的看法,我认为这门课参考美国的研究生教材和法兰西学派的著作就可以了,大部分内容参看C.J.Foot 的Atomic Physics即可,科学出版社有影印版;有关激光冷却和粒子陷俘的部分一定要参考Cohen Tannoudji的Advances in Atomic physics:An Overview,这本书讲清楚了dressed atom、光抽运、光频移和Sisyphus cooling,北京大学出版社也引进翻译了中文版。或者就去看北大王义遒写的<原子的激光冷却与陷俘>,Cohen的中文版主要就是他翻译的。

我以为我在这么课已经下了很多功夫,也可以讲清楚诸多实验的原理与知识的主线,但结果是离优秀仍然有很长的路要走。在科大,这样的挫败感也许才应该是常态?不过也无所谓了,学到知识才是令我快乐的。如果诸位不想被一些trivial的细节挫败,比如一场很迷惑的考试的话,我建议选修替代卢老师的课比较好,或许那里的考试听起来更像是在解决一些实验中的实际问题。

4 0
qzr 2020春

今年的课主要由盛东老师来讲,扩充了不少内容,水平很高。

2 0
zzz 2021春

确认过眼神,是我听不懂的课

0 2
zzz这也太能奶了吧,苑老师yyds啊(可惜他讲的那几节课我一点没听)
zzzbtw,后面的同学们上这个课,建议还是听一下苑老师讲的冷原子那一部分,因为个人觉得那一部分的ppt很难自学。这一部分的知识 我是全靠考前一天晚上问同学才苟过来的

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dslmd 2020春

上学期旁听了几节课,那时候苑老师比较忙,这个课主要是盛东老师上的。盛老师非常博学,搞懂他讲的内容应该会收获很大。至于给分,最后听选了这个课的同学说给分也不错,优秀率给满了。

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今年盛东老师第一年带这个课,讲了很多实验上的东西。但感觉课程安排不太合理,实验和数学推导的细节讲得太多。老师的物理图像讲得还是很清楚的,但可惜因为细节太多重点有点不突出。同样的东西,卢征天老师讲出来就很明白,而盛老师花了更多的时间反而效果不如卢老师的那门研究生课效果好。

苑老师讲这课应该很多年了,今年一开始和最后上了几次课,要清晰明了很多,也更能把握住重点。

总之作为一门原分专业的必修课,课程质量还是不错的。也推荐别的专业的同学选。

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Sanchajie 2020春

这学期苑老师只讲了开头和激光冷却,剩下的由盛东老师讲。

本课程一些内容还是有点用的,如高斯光束、展宽机制和抑制、超精细结构、激光冷却、磁阱。然而……

分子不讲(现代原子“分子”?),据说是用原子物理课程学的就行了。由于盛老师专业知识太多,导致讲到一个部分就开始细抠实验的设计什么的,能不能听得下去就看个人了。

再说考试,老师说只考一部分内容,“不涉及复杂的公式推导和数值计算”。那考个那种方法很奇怪的积分如何?就是氦原子那个e^(-a(r1+r2)/r12,虽然作业做过,但还是忘了方法啊。

这里把解答思路挂出来,明年考不考呢?

∫∫dr1dr2 e^(-r1-r2)/|r1-r2|,在以r1为轴的球坐标下考虑,|r1-r2|变成√(r12+r22-2r1r2cosθ),把对r2的积分变成球坐标积分,也就是e-r1 2π r22 e-r2 sinθ / √(r12+r22-2r1r2cosθ)对θ,r2,r1积分

把对θ积分改成对cosθ积分,积分结果是2π ∫dr1 e-r1 ∫dr2 r2 / r1 * e-r2 (r1+r2-|r1-r2|)

r2>r1时,括号内是2r1,反之为2r2,积分

除此之外还有些细抠知识点的题目,复习时确实有点……

至少优秀率给满了。

量化系数:3+4+5+5+3=20=>8

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苑震生

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盛东

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