Klasický a kvantový model popisující 1D dynamiku volného elektronu v ponderomotorickém potenciálu optické záznějové vlny
| Thesis title in Czech: | Klasický a kvantový model popisující 1D dynamiku volného elektronu v ponderomotorickém potenciálu optické záznějové vlny |
|---|---|
| Thesis title in English: | Classical and quantum model of 1D dynamics of free electron in ponderomotive potential of an optical beat wave |
| Key words: | Ponderomotorický potenciál|lineární harmonický oscilátor|Schrödingerova rovnice|vlnová funkce |
| English key words: | Ponderomotive potential|linear harmonic oscillator|Schrödinger equation|wave function |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Martin Kozák, Ph.D. |
| Author: | Bc. Marek Kuchař - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 14.10.2021 |
| Date of assignment: | 14.10.2021 |
| Confirmed by Study dept. on: | 29.10.2021 |
| Date and time of defence: | 15.06.2022 09:00 |
| Date of electronic submission: | 11.05.2022 |
| Date of submission of printed version: | 11.05.2022 |
| Date of proceeded defence: | 15.06.2022 |
| Opponents: | RNDr. Tomáš Chlouba, Ph.D. |
| Guidelines |
| Neelastická interakce světelných vln s volně se šířícími elektrony je v současné době předmětem výzkumu díky možným aplikacím v pokročilých metodách časově-rozlišené elektronové mikroskopie a difrakce, jelikož umožňuje kontrolovat rozdělení elektronů v prostoru a čase s rozlišením nanometrů (10^-9 m) a stovek attosekund (10^-16 s). Typicky je tato interakce popisována v režimu, kdy se kinetická energie elektronu, a tedy i jeho rychlost, během interakce téměř nezmění. Některé nedávné experimenty však ukazují, že je možné dosáhnout režimu, kdy tato aproximace již není splněna. V tom případě je výsledné spektrum elektronů ovlivněno jejich dynamikou vzhledem k fázi optické vlny, která generuje interakční potenciál.
Cílem této práce bude studovat režim silné interakce volných elektronů s pohybujícím se potenciálem tvořeným optickou záznějovou vlnou pomocí 1D klasického a 1D kvantově-mechanického modelu s reálným tvarem potenciálu a v parabolické aproximaci, která reálný tvar potenciálu v blízkosti minim nahradí parabolou. V druhém případě je pak interakce analogií lineárního harmonického oscilátoru. Student porovná výsledky klasického a kvantového modelu pro různé vstupní parametry (amplituda interakčního ponderomotorického potenciálu, počáteční rozdíl rychlostí optické vlny a elektronu). Výsledky práce budou sloužit jako podklad pro návrh experimentu, ve kterém by bylo možné předpovězené jevy pozorovat (samotné provedení experimentů není součástí práce). |
| References |
| L. Skála, Úvod do kvantové mechaniky, Karolinum, Praha 2011
J. Formánek: Úvod do kvantové teorie (Academia, Praha, 1983, 2004) J. Klíma, B. Velický, Kvantová mechanika I, II, Karolinum, Praha 2015, 2018 |