objectifs: acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche
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20 hrs. Objectifs: Acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche dans la modélisation des phénomènes quantiques apparaissant dans: ● les interactions laser-matière ● les interactions gaz—surface ● les processus d’échange de charge ● la réactivité. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Objectifs: Acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche dans la modélisation des phénomènes quantiques apparaissant dans:
● les interactions laser-matière● les interactions gaz—surface● les processus d’échange de charge ● la réactivité
Déroulement: 4 cours de 5h sur la base de chaque type d’interaction
Master de Physique M2 Processus dynamiques d’interaction
entre atomes, molécules, surfaces et photons
20 hrs
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Master de Physique M2 Processus dynamiques d’interaction
entre atomes, molécules, surfaces et photons
Dynamique quantique des systèmes réactifs en phase gazeuse (B. Lepetit, Bât. 3R1-108)
Dynamique quantique des systèmes en interaction avec des impulsions laser (C. Meier, Bât. 3R1-103)
Dynamique quantique des interactions gaz-surface (D. Lemoine, Bât. 3R1-100)
Dynamique mixte quantique-classique: vers les systèmes à grand nombre de degrés de liberté (N. Halberstadt, Bât. 3R1-216)
1. Cours 1-4 2. Cours 4-8
3. Cours 9-11 4. Cours 12-14
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JETS ATOMIQUES/MOLECULAIRES CROISES
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Figure extraite de Thomas et al.PRL 93, 173201 (2004)
Collision de nuages atomiques froids
Y20 (q)
Onde d
Ec/kB = 250 K
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Potential energy curves
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CH3Br
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VAVB
VG
A
REFERENTIELLABORATOIRE
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Paramètre d’impact : bA
B
REFERENTIELCENTRE DE MASSE
r
q
Y
X
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0 1000 2000
0 1000 2000
0
275
500
Ene
rgie
(K
)
onde s onde dJ=0 J=2
Distance interatomique (a0)
Potentiel centrifuge
Potentiel V(r) d’interaction Rb-Rb Potentiel Veff(r) d’interaction Rb-Rb
Mouvement classique Mouvement classique
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POTENTIEL D’INTERACTION Rb-Rb
NIVEAUX D’ENERGIES DURb EN PRESENCE DE CHAMPS MAGNETIQUES
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DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION ELASTIQUE
VA
VB
VG
V V’ V’A
V’B
POUR UN PARAMETRED’IMPACT FIXE
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DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION ELASTIQUE
VA
VB
VG
V
V’
V’A
V’B
POUR UN AUTREPARAMETRE D’IMPACT
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DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION INELASTIQUE
VA
VB
VG
VV’ V’A
V’B
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DIAGRAMME DE NEWTON : THERMALISATION
VAVG
V
V’
V’A
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SECTION EFFICACE
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v
σA
nB : densité particules B
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O1
2
3
4
q1
q2
q3q4
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O1
2
34
r1
G1-2
r2
G1-3
r3
G1-4
rG
COORDONNEES DE JACOBI
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O1
2
r1
COORDONNEES DE JACOBI(2 CORPS)
G1-2
rG
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G1-2
O 1
2
3
r1
r2G1-3
rG
COORDONNEES DE JACOBI(3 CORPS)
1 possibilité
O 3
2
1r1
r2
G1-3
rG
G1-2
1 autre possibilité
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O1
2
34
r1
G1-2
r2
G1-3r3
G1-4
rG
COORDONNEES DE JACOBI
noyau
électron
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Z1
Z2
e1
e2
rG
r1
r2
SYSTEME ELECTRONS-NOYAUX
noyau
électron
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POTENTIEL D’INTERACTION Rb-Rb
NIVEAUX D’ENERGIES DURb EN PRESENCE DE CHAMPS MAGNETIQUES
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DIFFUSION D’UNE ONDE PLANE
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SECTION EFFICACE
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0 1000 2000
0 1000 2000
0
275
500)
2sin( lkr )
2sin( lkr δ0 δ2
SOLUTION DE L’EQUATION RADIALE
l=0 l=2onde s onde d
Ene
rgie
(K
)
Distance interatomique (a0)
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PUITS CARRE
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PUITS CARRE
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ENERGIE
r
RESONANCE
Zone de piégeage
Couplage Au continuum
Continuum
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FONCTION D’ONDEA LA RESONANCE
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FORMULE DE BREIT-WIGNER
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SECTION EFFICACE AU VOISINAGED’UNE RESONANCE
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LONGUEUR DE DIFFUSION
Longueur de diffusion
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Ec/kB = 250 K
Y20 (q)
Onde d
Ec/kB = 138 K
Collision de deux condensats(travail de Jérémie Léonard, Strasbourg)
Y00 (q)
Onde s
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Figure extraite de Thomas et al.PRL 93, 173201 (2004)
Collision de deux condensats
Y20 (q)
Onde d
Ec/kB = 250 K
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| + | 2 Þ Interférences
),(),(DO θrnzx
Tomographie
z
q
Energie de collision = 138 KExpérience:
Densité optique
20
:
2/12 )(sin)12(16)( qq
jpairj
ji Yej
kj
l : Déphasage de l’onde partielle j
Théorie : 2)()()( qqq ff (Bosons identiques => Symétrisation)
2
22
02 sin)1cos3(25sin4
20 q ii eek
Onde s Onde d
(faible énergie de collision)
Section efficacedifférentielle
)θθrn (),(
cos(q)
σ(q)
x
z
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Densité Optique
cos(q)
zq
Energie de collision = 1.23 mKDistribution angulaire
σ(q)Tomographie
)θθrnzxOD (),(),(
-1 0 1 2
12345σ(q)
u
)1cos3( 2 qu)1( 2uBuAC
Fit parabolique > (A,B) > (h0,h2)Si 2 ondes interfèrent:
2
22
02 sin)1cos3(25sin4)( 20 qq ii ee
k
Expérience:
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DEPHASAGES MESURES A CERTAINES ENERGIES DE COLLISION
1 10 100 1000-2
0
2
-/2
/2
1 10 100 1000-2
0
2
-/2
/2
Énergie de collision / µK Énergie de collision / µK
Dép
hasa
ge
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0 20 40 60 80
(a0)
0 1000 2000
0 1000 2000
(a0)
rin
Toutes les fonctions d’ondes sont en phase en r=rin
Ondes s
Ondes d
Vers l’intérieur r=Déphasages
expérimentaux
Dans la zone d’interaction : fonction d’onde indépendante de l’énergie
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0 1000 2000
0 1000 2000
0 1000 2000
0 1000 2000
Propagation de la fonctiond’onde vers l’extérieur(Numérov…)
r=Déphasages
calculés
j=0
j=2
r(a0)
( ) ( ) ( )rEgrgrC
rjjrg jjj
66
2
22
2)1(
2
66)(rCrV
Forme asymptotiquedu potentiel uniquement:
Détermination du déphasage à une énergie (faible) quelconque
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Resultats: Ch. Buggle et al. PRL 93, 173202 (2004)
h0 (onde s)
Energie de collision (K)
h2 (onde d)
Energie de collision (K)
=> ltriplet= + 102(6) a0
( ) klkk
00lim
Dép
hasa
ges
1 10 100 1000
0
/2
/2
1 10 100 1000
0
/2
/2
![Page 43: Objectifs: Acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070423/568166ef550346895ddb48d6/html5/thumbnails/43.jpg)
Distance interatomique (a0)
0
300
500
Ene
rgie
(K
)
onde d, j=2
0 1000 2000
RESONANCE A 300µK
Potentiel effectif j=2
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Section efficace totale: Ch. Buggle et al. PRL 93, 173202 (2004)
( )
pairj
jtot jk
d qqq 22 sin)12(16sin2Section efficace totale
de collision :
Résonance de l’onde d à 300 K
1 10 100 1000
1x10-11
2x10-11
3x10-11
4x10-11
Elas
tic C
ross
Sec
tion
(cm
2 )
Collision Energy (µK)
0
Onde d
Onde s
Ondes s+d