ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ - LASER
| Τίτλος | ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ - LASER / Quantum Optics - Lasers |
| Κωδικός | ΓΘΕ209 |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Φυσικής |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Κωνσταντίνος Παπαγγελής |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 40003074 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ 2022
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 0
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΚΟΡΜΟΣ | Επιλογής | 8 | 4 | 5 |
| Τίτλος | ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ - LASER |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2026 – 2027 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 3 |
| Class ID | 600307134
|
Τύπος Μαθήματος
Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Γενικών Γνώσεων
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Γενικού Υποβάθρου
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600307134
- Στον ιστοχώρο του Τμήματος: https://www.physics.auth.gr/en/courses/229
- eLearning: https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=12821
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές
προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Καλή γνώση μαθηματικών, Κβαντομηχανικής, Οπτικής και Στατιστικής Φυσικής.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση, σε περιγραφικό επίπεδο χωρίς αυστηρή μαθηματική προσέγγιση, να:
- Αναγνωρίζουν τη φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
- Αναλύουν τις βασικές αρχές της αλληλεπίδρασης ύλης και ακτινοβολίας.
- Κατανοούν τις στατιστικές ιδιότητες φωτονίων και πηγών ακτινοβολίας.
- Εξηγούν τις θεμελιώδεις φυσικές αρχές και τη λειτουργία των LASER.
- Περιγράφουν τη φυσική των σχετιζόμενων φαινομένων, τους τρόπους υλοποίησής τους και τις τεχνολογικές αρχές διαφόρων τύπων LASER.
- Κατατάσσουν τους βασικούς τύπους LASER με βάση τον μηχανισμό λειτουργίας και τη δομή τους.
- Συσχετίζουν φυσικά φαινόμενα με αντίστοιχες τεχνολογικές εφαρμογές των LASER.
- Αξιολογούν τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς διαφορετικών τύπων LASER, ανάλογα με την περιοχή εφαρμογής τους.
- Αναζητούν και επεξεργάζονται επιστημονικές πληροφορίες σχετικές με σύγχρονες εφαρμογές και τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα των LASER.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Ενότητα 1 (ώρες 3): Φύση ακτινοβολίας, διάφορες μορφές ακτινοβολίας, μαθηματική περιγραφή ακτινοβολίας.
- Ενότητα 2 (ώρες 3): Κβαντική θεωρία αλληλεπίδρασης ύλης- ακτινοβολίας: Απορρόφηση, Εκπομπή, Σωματιδιακές ιδιότητες φωτονίων.
- Ενότητα 3 (ώρες 3): Κβαντική θεωρία αλληλεπίδρασης ύλης- ακτινοβολίας: Στοιχειώδης θεωρία αλληλεπιδράσεως ενός κβαντικού συστήματος και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
- Ενότητα 4 (ώρες 3): Κβαντική θεωρία αλληλεπίδρασης ύλης- ακτινοβολίας: Χρόνος ζωής διηγερμένων καταστάσεων και εύρος ενεργειακών σταθμών.
- Ενότητα 5 (ώρες 3): Στατιστικές ιδιότητες φωτονίων και πηγών: Η έννοια της κυψελίδας φάσεως, χρονική και χωρική συμφωνία, στοιχειώδης δέσμη.
- Ενότητα 6 (ώρες 3): Στατιστικές ιδιότητες φωτονίων και πηγών: φαινόμενα διακυμάνσεως, μετρήσεις σε πολλές κυψελίδες φάσεως, μονοχρωματικότητα και συμφωνία.
- Ενότητα 7 (ώρες 3): Lasers: Οπτικές κοιλότητες συντονισμού, χωρική μορφή των τρόπων μιας ανοιχτής κοιλότητας συντονισμού, ευστάθεια κοιλοτήτων συντονισμού.
- Ενότητα 8 (ώρες 3): Lasers: φάσμα συχνοτήτων οπτικών κοιλοτήτων συντονισμού, αντιστροφή πληθυσμών, τρόποι ενός Laser, παράγοντας ενίσχυσης και ισχύς εξόδου.
- Ενότητα 9(ώρες 3): Lasers: Lasers τριών και τεσσάρων επιπέδων.
- Ενότητα 10 (ώρες 3): Τύποι Lasers: Εισαγωγή, επισκόπηση, Lasers αερίων.
- Ενότητα 11(ώρες 3): Τύποι Lasers: Lasers υγρών, Χημικά Lasers, Lasers στερεών.
- Ενότητα 12 (ώρες 3): Τύποι Lasers: Lasers Ημιαγωγών.
- Ενότητα 13 (ώρες 3): Τύποι Lasers: Lasers ελευθέρων ηλεκτρονίων, Lasers Röntgen.
Λέξεις Κλειδιά
Πηγές φωτός, ακτινοβολητικές μεταβάσεις στα άτομα, Συντελεστές Einstein, Εύρος και σχήμα φασματικών γραμμών, , Στατιστική φωνονίων, Αλληλεπίδραση ύλης-ακτινοβολίας, Οπτικές κοιλότητες συντονισμού, laser τριών και τεσσάρων επιπέδων, Τύποι lasers (αερίων, στερεών, υγρών, χημικά, ημιαγωγών, ελευθέρων ηλεκτρονίων).
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Διαφάνειες
- Πολυμεσικό υλικό
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Διαφάνειές PowerPoint, προσομοιώσεις με χρήση Mathematica, Origin. Ηλεκτρονική επικοινωνία με τους φοιτητές. Χρήση των εργαλείων του eLearning.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 117 | 3,9 | ✓ | ||
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 30 | 1 | ✓ | ||
| Εξετάσεις | 3 | 0,1 | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτή εξέταση (τελική) με ερωτήσεις εκτεταμένης απάντησης και επίλυση ασκήσεων επι του συνόλου της διδακτέας ύλης (υποχρεωτική).
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
- Κβαντική Οπτική και Lasers, Βες Σ., Παπαγγελής Κ., Εκδόσεις Γιαχούδη, 2023, ISBN: 9786185092238 (Εύδοξος: 122090999)
- Laser, Περσεφόνης Π., Εκδόσεις: Αράκυνθος, 2010, ISBN: 9789609474047 (Εύδοξος: 27120)
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
- Introduction to Quantum Optics: From the Semi-Classical Approach to Quantized Light, Aspect A., Fabre C., Grynberg G., Cambridge University Press, 2010.
- The Quantum Theory of Light, Loudon R., Oxford University Press, 2000.
Τελευταία Επικαιροποίηση
23-07-2025
