Nelineární absorpce a ionizace vzduchu
| Název práce v češtině: | Nelineární absorpce a ionizace vzduchu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Nonlinear absorption and ionization of air |
| Akademický rok vypsání: | 2012/2013 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 04.11.2012 |
| Datum zadání: | 08.11.2012 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 18.02.2014 |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Martin Kozák, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| konzultant: Mgr. Martin Kozák (ma.kozak@seznam.cz)
Tento projekt se bude zabývat nelineárními optickými vlastnostmi vzduchu. Zemská atmosféra se skládá z několika druhů plynu. Největší zastoupení v ní mají se 78 % dusík a s 21 % kyslík. Interakce atmosféry se světlem je tedy dána rozložením energetických hladin těchto a dalších substancí, které obsahuje (voda, vzácné plyny). Pokud zvýšíme intenzitu světla nad určitou mez, kdy se velikost elektrického pole přiblíží poli uvnitř atomů či molekul, objeví se kromě klasické absorpce jednoho fotonu jedním elektronem další, nelineární jevy. Při něm jeden elektron absorbuje najednou dva či více fotonů a může dojít i k ionizaci atomů. V naší laboratoři máme možnost generovat silné ultrakrátké pulzy (100 fs) s maximálními výkonovými hustotami v řádu 10^15 W/cm2, se kterými lze těchto podmínek dosáhnout. Pokud je elektron excitován, relaxuje do základního stavu přičemž vyzařuje fotony. Tento jev lze tedy využít pro zkoumání množství atomů excitovaných vícefotonovými přechody. Náplní tohoto projektu bude seznámit se teoreticky i prakticky s nelineární absorpcí a zároveň experimentálně ověřit její přítomnost ve vzduchu. Jako zdroj světla bude sloužit laserový systém, jehož výstupní pulzy mají vlnovou délku laditelnou přes celou viditelnou oblast a vysoký výkon (energie v pulzu 10 – 100 µJ / čas 100 fs = výkon 0.1 – 1 GW). K detekci excitovaných atomů a molekul vzduchu v ohnisku laserového svazku bude sloužit jejich luminiscence, kterou budeme měřit spektrometrem se CCD čipem. Projekt bude trvat od 1. 11. 2012 do 30. 6. 2013. |
| Seznam odborné literatury |
| P. Malý: Optika, Karolinum, 2008.
B. Saleh, M. Teich: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha 1994. R. Boyd: Nonlinear optics, Academic Press, 1992. |