Atomska fizika

Vpis v letnik študija.

Kvantno mehanska stanja atomov: simetrije, atomski modeli, orbitale, konfiguracije, sklopitvene sheme, vezana in kontinuumska stanja, korelacije in interakcija konfiguracij, praktični računi atomske strukture z modeli samousklajenega polja -SCF. Resonance in razpadni kanali, nesevalni prehodi (Augerova spektroskopija, avtoionizacija).
Interakcija s fotoni: oscilatorske moči (absorbcijska spektroskopija, spektroskopija fotoelektronov), življenska doba vzbujenih stanj, verjetnost za sevalni prehod, izbirna pravila (fluorescenčna spektroskopija), neelastično sipanje fotonov.
Interakcija z elektroni: elastično in neelastično sipanje elektronov (EELS-spektroskopija energijskih izgub), koincidenčne meritve: (e,2e) ter (γ,2e).
Interakcija z ioni: ionski curki, sipanje na atomih, spektrometrija rentgenskih žarkov in spektroskopija iz ionske pasti.
Interakcija med atomi: parski atomski potencial, sipanje atomov, produkcija atomskih curkov.
Enostavne molekule: simetrije, elektronska stanja, fotoelektronska emisija in fotoabsorpcija, spektroskopija zasedenih stanj-vezavne energije (XPS), spektroskopija fine strukture v bližini absorpcijskih robov (XANES), vibracijska in rotacijska struktura.

Specialne teme: Rydbergovi atomi. Atomi v zunanjem polju: statično magnetno in električno polje ter nihajoče električno polje. Večfotonska absorbcija.

H. S. Friedrich: Theoretical Atomic Physics, (Springer, 3rd edition, 2005),
P.W. Atkins, R. S. Friedman: Molecular Quantum mechanics (0-19-855947-X, 3rd edition, 1996).
D. Budker, D.F. Kimball, D.P. DeMille: Atomic Physics (Oxford University Press, 2004),
E.Hulpke, Helium Atom Scattering, (Springer Verlag, 1992),
J.Stohr, Nexafs Spectroscopy (Springer Series, 1996).

Cilji:
Razumevanje strukture prostih atomov in enostavnih molekul brez navzočnosti zunanjega polja ter poznavanje njihovega odziva pri vzbujanju s fotoni, elektroni in drugimi atomi (ioni).
Kompetence:
Poznavanje modernih eksperimentalnih tehnik in osnovnih teoretičnih pristopov v atomski in molekularni fiziki. Sposobnost implementacije numeričnih algoritmov za izračun atomskih valovnih funkcij in drugih lastnosti sistema.

Znanje in razumevanje
Razumevanje osnovne strukture atomov preprostih molekul ter njihovih vzbuditvenih in razpadnih mehanizmov (v zunanjem polju). Znanje o raziskovalnih ter analitskih atomskih spektroskopijah.
Uporaba
Pridobljeno znanje omogoči osnovno razumevanje strukture prostih atomov ter enostavnih molekul (v zunanjem polju) ter njihovega odziva pri interakciji s fotoni, atomi in nabitimi delci (elektroni in ioni). Je podlaga za podrobnejši študij atomske reakcijske dinamike, za tehnike manipulacije posameznih atomov in za spektroskopske tehnike, ki se uporabljajo pri analizi snovi.
Refleksija
Primeri uporabe kvantne mehanike za obravnavo vzbujanja in relaksacije koreliranih večdelčnih sistemov.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Pridobljeno znanje o strukturi in dinamiki procesov v atomih in preprostih molekulah (v zunanjem polju) tvori osnovo za razumevanje bolj kompleksnih sistemov kot so makromolekule in kondenzirana snov.

Predavanja, računske vaje, raziskovalna delavnica – delo na terenu.

2 kolokvija iz vaj / pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

[1 KUŠČER, Ivan, KODRE, Alojz, NEUNZERT, Helmut. Matematika v fiziki in tehniki, (Matematika-fizika, 36). 2. natis. Ljubljana: DMFA - založništvo, 2006. 394 str. ISBN 961-212-033-1. ISBN 978-961-212-033-7. [COBISS-SI-ID 230034944]
[2] KODRE, Alojz, PADEŽNIK GOMILŠEK, Jana, ARČON, Iztok, AQUILANTI, Giuliana. X-ray atomic absorption of cesium and xenon in L-edge region. Physical review. A, Atomic, molecular, and optical physics, ISSN 1050-2947, 2010, vol. 82, issue 2, str. 022513-1-022513-7. [COBISS-SI-ID 1539835], [JCR, WoS do 11. 6. 2013: št. citatov (TC): 5, čistih citatov (CI): 2, čistih citatov na avtorja (CIAu): 0.50, normirano št. čistih citatov (NC): 1]
[3] KODRE, Alojz, PADEŽNIK GOMILŠEK, Jana, HAUKO, Robert, ŠALA, Martin, ARČON, Iztok. Absolute determination of the X-ray absorption coefficient of barium in the L region using a liquid absorption cell. X-ray spectrometry, ISSN 0049-8246, 2013, vol. 42, iss. 2, str. 63-67. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/xrs.2434/pdf, doi: 10.1002/xrs.2434. [COBISS-SI-ID 2611451], [JCR, SNIP, WoS do 17. 9. 2014: št. citatov (TC): 1, čistih citatov (CI): 0, čistih citatov na avtorja (CIAu): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0, Scopus do 12. 8. 2014: št. citatov (TC): 1, čistih citatov (CI): 0, čistih citatov na avtorja (CIAu): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]
[4] PADEŽNIK GOMILŠEK, Jana, ARČON, Iztok, PANFILIS, S. de, KODRE, Alojz. X-ray absorption in atomic iodine in the K-edge region. Physical review. A, Atomic, molecular, and optical physics, ISSN 1050-2947, 2009, vol. 79, no. 3, str. 032514-1-032514-7. [COBISS-SI-ID 1075195], [JCR, WoS do 16. 9. 2014: št. citatov (TC): 7, čistih citatov (CI): 4, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.00, normirano št. čistih citatov (NC): 3, Scopus do 12. 8. 2014: št. citatov (TC): 6, čistih citatov (CI): 4, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.00, normirano št. čistih citatov (NC): 3]
doc. dr. M. Žitnik:
[5] LABLANQUIE, P., ŽITNIK, Matjaž, et al. Evidence of single-photon two-site core double ionization of C[sub]2H[sub]2 molecules. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2011, vol. 107, no. 19, str. 193004-1-193004-5, doi: 10.1103/PhysRevLett.107.193004. [COBISS-SI-ID 25430823], [JCR, SNIP, WoS do 16. 9. 2014: št. citatov (TC): 22, čistih citatov (CI): 20, normirano št. čistih citatov (NC): 8, Scopus do 23. 7. 2014: št. citatov (TC): 22, čistih citatov (CI): 20, normirano št. čistih citatov (NC): 8]
[6] ŽITNIK, Matjaž, BUČAR, Klemen, MIHELIČ, Andrej, LABLANQUIE, P., PENENT, F., PALADOUX, J., ANDRIC, L., BOLOGNESI, Paola, AVALDI, Lorenzo. Inter- and intrachannel exchange interference in photoinduced Auger decay : the Kr M[sub](4,5) -N[sub]1N[sub](23) and Xe N[sub](4, 5)-O[sub]1O[sub](23) cases. Physical review. A, Atomic, molecular, and optical physics, ISSN 1050-2947, 2013, vol. 87, no. 1, str. 013436-013436-15, doi: 10.1103/PhysRevA.87.013436. [COBISS-SI-ID 27091495], [JCR, WoS do 12. 2. 2014: št. citatov (TC): 1, čistih citatov (CI): 1, normirano št. čistih citatov (NC): 0, Scopus do 9. 10. 2013: št. citatov (TC): 1, čistih citatov (CI): 1, normirano št. čistih citatov (NC): 0]

[7]. KAVČIČ, Matjaž, ŽITNIK, Matjaž, BUČAR, Klemen, MIHELIČ, Andrej, et al. Electronic state interferences in resonant X-ray emission after K-shell excitation in HCl. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2010, vol. 105, no. 11, str. 113004-1-113004-4, doi: 10.1103/PhysRevLett.105.113004. [COBISS-SI-ID 23925287], [JCR, SNIP, WoS do 29. 7. 2014: št. citatov (TC): 23, čistih citatov (CI): 16, normirano št. čistih citatov (NC): 6, Scopus do 5. 8. 2014: št. citatov (TC): 24, čistih citatov (CI): 17, normirano št. čistih citatov (NC): 7]
prof. dr. D. Cvetko:
[8] LIKAR, Andrej, CVETKO, Dean, PLANINŠIČ, Gorazd. Zgledi iz fizikalnih merjenj, (Zbirka izbranih poglavij iz fizike, 43). 2. izd. Ljubljana: DMFA - založništvo, 2011. 191 str., ilustr. ISBN 978-961-212-242-3.
[9] BATRA, Arunabh, KLADNIK, Gregor, VÁZQUEZ, Héctor, MEISNER, Jeffrey S., FLOREANO, Luca, NUCKOLLS, Colin, CVETKO, Dean, MORGANTE, Alberto, VENKATARAMAN, Latha. Quantifying through-space charge transfer dynamics in TT-coupled molecular systems. Nature communications, ISSN 2041-1723, 2012, vol. 3, str. 1086-1-1086-7, doi: 10.1038/ncomms2083.
[10] BATRA, Arunabh, KLADNIK, Gregor, GORJIZADEH, Narjes, MEISNER, Jeffrey S., STEIGERWALD, Michael, NUCKOLLS, Colin, QUEK, S. Y., CVETKO, Dean, MORGANTE, Alberto, VENKATARAMAN, Latha. Trimethyltin-mediated covalent gold-carbon bond formation. Journal of the American Chemical Society, ISSN 0002-7863, 2014, vol. 136, iss. 36, str. 12556-12559, ilustr. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja5061406, doi: 10.1021/ja5061406.
doc. dr. A. Mihelič:
[11] MAKRIS, M. G., LAMBROPOULOS, Peter, MIHELIČ, Andrej. Theory of multiphoton multielectron ionization of xenon under strong 93-eV radiation. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2009, vol. 102, no. 3, str. 033002-1-033002-4. [COBISS-SI-ID 22642471], [JCR, SNIP, WoS do 11. 8. 2014: št. citatov (TC): 47, čistih citatov (CI): 46, normirano št. čistih citatov (NC): 18, Scopus do 9. 7. 2013: št. citatov (TC): 41, čistih citatov (CI): 39, normirano št. čistih citatov (NC): 15]
[12] MIHELIČ, Andrej, ŽITNIK, Matjaž. Ab initio calculation of photoionization and inelastic photon scattering spectra of He below the N = 2 threshold in a dc electric field. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2007, vol. 98, no. 7, str. 243002-1-243002-4. [COBISS-SI-ID 20951335], [JCR, SNIP, WoS do 17. 11. 2013: št. citatov (TC): 8, čistih citatov (CI): 5, normirano št. čistih citatov (NC): 2, Scopus do 30. 8. 2014: št. citatov (TC): 9, čistih citatov (CI): 5, normirano št. čistih citatov (NC): 2]