凝聚态光物理

1关于学分和成绩•选课名单：前两次交作业为准•成绩：作业60%（少一次作业-10分）期末40%Bonus!课堂表现10%•目标：知道基本概念的物理图像，学到有用的知识凝聚态光物理OpticalPropertiesofCondensedMatters祝世宁、刘辉、张勇2材料3信息4信息5能源6衍射光学成像古典光学成像近场光学成像放大镜，照相机显微镜3D全息投影激光防伪扫描共聚焦显微镜（单光子，双光子）成像非线性光学成像超分辨成像8PALM:课程内容引言:光学过程的分类，光学系数，复折射率与复介电常数，光学材料(绝缘晶体，半导体，玻璃，金属，高分子材料等)，凝聚态物质光学性质的特征(对称性，电子能带，晶格振动，态密度，局域态和集体激发等)，微观模型光在凝聚态物质中传播的经典理论:光在稠密光学介质中的传播，偶极振子模型，色散理论，光学各向异性:双折射带间吸收:带间跃迁,直接跃迁的跃迁几率，直接带隙半导体的带边吸收，间接带隙半导体的带边吸收，带边以上的带间吸收，吸收谱的测量，光探测材料与器件激子:激子的概念，自由激子，外场中的自由激子，高密度的自由激子，弗仑克尔激子发光:固体中光的发射，带间发光，光致发光，电致发光910量子阱与量子点:量子限制结构，半导体量子阱的结构与制备，电子能级，光的吸收与激发，量子限制斯塔克效应，光发射，量子阱子的带间跃迁，Bloch振子，量子点自由电子:Plasma反射率,自由载流子电导，金属，掺杂半导体，Plasmon高分子材料:高分子材料简介，共轭分子的电子态，高分子光谱，芳烃共轭聚合物，有机光电子学发光中心:电子—声子相互作用，色心，离子晶体中的顺磁杂质，固体激光器与放大器，发光材料声子:红外活性声子，极性晶体红外反射与吸收，极化激元，极化子，非弹性光散射，声子寿命非线性光学:非线性极化率张量，光学非线性的物理起源，二阶非线性效应，三阶非线性效应光子晶体和光学微腔:光子能带，光子晶体的构成，光学微腔，腔量子电动力学简介参考书目:方俊鑫、陆栋:固体物理学黄昆:固体物理学李正中:固体理论C.Kittel:IntroductiontoSolidStatePhysics李名复:半导体物理学莫党:固体光学方容川:固体光谱学C.F.Klingshirn:SemiconductorOpticsM.Fox:OpticalpropertiesofSolids11’sEquations&Photons1.1Maxwell’sEquatios1.2ElectromagneticRadiationinVacuum1.3ElectromagneticRadiationinMatter1.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanics1131.1Maxwell’sEquatios14-0E0,H0HE0002EE);(),(0tkrfEtrE)](exp[),(0tkriEtrE.;12100kgpgradkck1.2ElectromagneticRadiationinVacuum1,2,2ckk151.2ElectromagneticRadiationinVacuumEktkriHtrH100)()](exp[),(HES200200002112121HEcHESI161.3ElectromagneticRadiationinMatter171.3ElectromagneticRadiationinMatterMHBPED00,PEE00020002EEr)(),(0tkrfEtrE)](exp[),(0tkriEtrEnk2218pckn1.3ElectromagneticRadiationinMatterrkc222)()()(21ir2/1~~rinncincnck~191.3ElectromagneticRadiationinMatter)](exp[)exp(0tzcnizcEE)exp(0*zIEEI42cOpticalDensity(O.D):Absorbance:lIlIDO423.0)(log..010201.3ElectromagneticRadiationinMatter.))((21))((21212122211212122211nrn~~211.3ElectromagneticRadiationinMatterTransmissionandRefractivity22222)1()1(1~1~nnnnR222)1(411RRRRn22)1(41nnRT220002EEr0002EE1.3ElectromagneticRadiationinMatter1r231.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicsAEAB;Coulombgauge:0;0AABAE;0122AcA241.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicseeaeaVcrAtqrAtqArktisrktissss][2)]()()()([)(,)(,2/1,2*,,','',',,ssssaa)2/1(,,,,ssssnHHsssaan,,,251.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicsckEkPhs261.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicsDensityofStateandOccupationProbabilities:dEEEdEkEEkDdEdEdkEkDdEEDk)(1))(())(()(dEEDEf)()(271.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicsdkLgdkkDs)(kdkLgdkkDs2)(2dkkLgdkkDs2232)(ddiLk)2(281.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanicsdD2)(291.4PhotonsandSomeAspectsofQuantumMechanics]/)(exp[TkEfBB1}1]/){exp[(TkEfBBE1}1]/){exp[(TkEfBFD300002EEr0002EE1.2.)(),(,,,,,EfEDLPEaaAr31