Temas principales
- Tema 01 – Átomo de hidrógeno. Ecuación de Schrödinger del hidrógeno no relativista. Correcciones relativistas y de campos: Estructura fina, hiperfina, Zeeman y corrimiento Lamb.
- Tema 02 – Momento angular. Suma de momentos angulares. Multiplicidad de estados. Acoplamiento de momentos angulares. Acoplamiento LS y términos espectrocópicos (Russel-Saunders).
- Tema 03 – Átomos de dos electrones. Simetrías de rotación y de permutación. Fermiones y principio de exclusión de Pauli. Estados singlete y triplete. Átomo de Helio. Estado fundamental y primeros excitados. Orto- y para-helio.
- Tema 04 – Tabla periódica de los elementos. Regla de Aufbau. Notación de configuración electrónica. Teorema de Unsold. Capas. Potencial central y otros potenciales. Átomos alcalinos. Regla de Hund. Bibliografía espectroscópica.
- Tema 05. Energía de Intercambio en hidrógeno. Interacción coulombiana y de intercambio. Producto de Hartee. Determinantes de Slater.
- Tema 06 – Energías de Hartree-Fock en átomos multielectrónicos. Operadores de uno y dos cuerpos. Calculo de energías por inspección. Operador de paridad y antisimetrización. Momento angular de un determinante de Slater y spin adaptación.
- Tema 07 – Métodos Aproximados. El átomo de helio con método variacional. Apantallamiento. Métodos numéricos para átomos multielectrónicos. Ecuaciones de Hartree-Fock y de Rothan-Hall. Más allá de Hartee-Fock.
- Tema 08 – Moléculas. Aproximación de Born-Oppenheimer. Estados ligantes y anti-ligantes. Moleculas de H2+ y H2.
- Tema 09 – Orbitales Moleculares y enlaces. Orbitales diatómicos. Términos espectrales. Tablas de Herzberg. Moleculas poliatómicas, hibridización.
- Tema 10 – Espectrocopía Molecular. Transiciones moleculares: directas y Raman. Niveles rotacionales y vibracionales. Degeneración de momento angular. Reglas de selección moleculares. Anarmonicidades y deformación centrífuga.
- Tema 11 – Interacción Radiación-Materia. Hamiltoniano de interacción y desarrollo multipolar. Reglas de selección dipolar eléctrica, dipolar magnética y cuadrupolar eléctrica. Teorema de Wigner-Ekart y coeficientes de Clebsch-Gordan
- Tema 12 – Decaimiento espontáneo. Cuantización del campo electromagnético. Transiciones espontáneas y estimuladas. Modos del campo electromegnético y Regla de Oro de Fermi y teoría de Wigner-Weisskopf.
- Tema 13 – Anchos de línea. Ancho natural. Ancho de trasnito. Modulación en frecuencia. Mecanismos de ensanchamiento: Ensanchamiento Doppler y por presión.
- Tema 14 – Estructura de las transiciones dipolares. Distribución angular de la emisión/absorción dipolar. Bombeo Óptico. Estados oscuros. Cascada atómica: polarización y desigualdades de Bell.
- Tema 15 – Ecuaciones de tasas. Decaimiento espontaneo, absorción y emisión estimuladas. Coeficientes de Einstein. Equilibrio térmico y la ecuación de Planck. Inversión de población sistemas de dos y tres niveles. Fuentes monocromáticas y de espectro ancho. Dinámica de la cascada atómica.
- Tema 16. El láser. Partes de un láser: medio activo, bombeo y resonador. Ecuación de ganancia. Sección eficaz y pérdidas. Inversión de población y condición de umbral. Anchos de linea: límite de Schawlow-Townes. Tipos de láseres.
- Tema 17 – Dinámica Coherente. Oscilaciones de Rabi. Esfera de Bloch. Onda Rotante. Intereferometría de Ramsey.
- Tema 18 – Dinámica de sistemas abiertos. Ecuaciones de Lindblad: decaimiento y decoherenca.Ecuaciones Ópticas de Bloch para dos niveles. Soluciones dinámicas. Solución estacionaria: fluorescencia en Resonancia, ensanchamiento natural.
- Tema 19 – Enfriamiento láser. Fuerzas ópticas estocásticas. Límite restroceso y Doppler. Desacelerador Zeeman. Trampa Magneto Óptica. Enfriamiento óptico (melasa óptica). Panorama otros métodos de enfriamiento.