• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Аспирантура 2019/2020

Экспериментальные методы современной оптики

Статус: Курс по выбору
Направление: 03.06.01. Физика и астрономия
Когда читается: 2-й курс, 1 семестр
Формат изучения: Full time
Язык: русский
Кредиты: 4

Программа дисциплины

Аннотация

Курс лекций «Экспериментальные методы современной оптики» основан на последних достижениях экспериментальной физики в областях, сформировавших современную оптику: (1) ультрахолодные и локализованные атомы и молекулы, (2) детектирование и спектроскопия единичных молекулы, (3) классическая, нелинейная и квантовая наноплазмоника. В ходе чтения курса лекций слушателям будут представлены ключевые экспериментальные работы и используемые методы построения эксперимента современной оптики: (1) основные методы, подходы, ключевые эксперименты в области ультрахолодных и локализованных атомов, (2) основные методы, подходы, ключевые эксперименты в области спектроскопии и микроскопии одиночных молекул, (3) основные методы, подходы, ключевые эксперименты в области классической, нелинейной и квантовой наноплазмоники. Курс лекций является основополагающим для понимания уровня возможностей современных экспериментальных методов в области спектроскопии и наноскопии атомов, молекул и металлических наноструктур, определения ключевых параметров экспериментов современной оптики.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • получение фундаментальных знаний в области экспериментальных методов современной оптики, основанных на изучении основополагающих экспериментальных научных работ и использованных подходов в области современной оптики: (1) ультрахолодные и локализованные атомы, (2) одиночные молекулы, (3) классическая, нелинейная и квантовая наноплазмоника.
Результаты освоения дисциплины

Результаты освоения дисциплины

  • Знание основных методов, подходов, ключевых экспериментов, умения определять ключевые параметры экспериментов и умение формулировать, решать задачи, использовать мат. аппарат квантовой механики в областях: (1) ультрахолодные и локализованные атомы, (2) спектроскопия и микроскопии одиночных молекул, (3) классическая, нелинейная и квантовая наноплазмоника;
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Методы современной оптической микроскопии и имиджинга: микроскопия «светового листа», микроскопия структурированного освещения, интерферометрическая микроскопия светового рассеяния (iSCAT)
  • Спектроскопия одиночных хромофорных молекул и её применения
  • Микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения: методы локализационной микроскопии (STORM, PALM) и нелинейной микроскопии (STED)
  • Основы физики и техники высокого и сверхвысокого вакуума
  • Однофотонные приемники излучения, корреляционный счет фотонов
  • Экспериментальные методы получения ультра-холодных и локализованных атомов
  • Практические применения ультра-холодных и локализованных атомов
  • Введение в наноплазмонику (локализованные плазмонные резонансы, поверхностные плазмонные волны, среда для распространения плазмонных волн, методы экспериментальной наноплазмоники)
  • Классическая наноплазмоника (рассеяние света на единичной плазмонной наночастице, рассеяние света на матрице плазмонных наночастиц, пропускание света через единичное наноотверстие, эффект экстраординарного пропускания света через матрицу наноотверстий, приложения классической наноплазмоники)
  • Нелинейная наноплазмоника (принцип Бабине в наноплазмонике, распределение тепла на наноуровне: наночастицы и наноотверстия, нелинейные оптические свойства единичной плазмонной наноструктуры, генерация гармоник, многофотонная люминесценция, приложения нелинейной наноплазмоники)
  • Квантовая наноплазмоника (квантование плазмонных волн, квантовые свойства плазмонных волн, единичные квантовые эмиттеры в режиме оптической связи с плазмонными волнами, плазмонные нанолазеры)
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий домашние задания
  • неблокирующий контрольная работа
  • неблокирующий экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (I семестр)
    0.3 * домашние задания + 0.3 * контрольная работа + 0.4 * экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Наноплазмоника, Климов В. В., 2009
  • Теоретическая физика. Т.8: Электродинамика сплошных сред, Ландау Л. Д., 2003

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Основы нанооптики, Новотный Л., Хехт Б., 2009