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Objectifs: Acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche

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.

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Objectifs: Acquérir les bases pour réaliser un travail de recherche

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Presentation Transcript

  1. 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 Master de Physique M2 Processus dynamiques d’interaction entre atomes, molécules, surfaces et photons Déroulement: 4 cours de 5h sur la base de chaque type d’interaction

  2. 1. Cours 1-4 2. Cours 4-8 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) 3. Cours 9-11 4. Cours 12-14 Dynamiquemixtequantique-classique: vers les systèmes à grand nombre de degrés de liberté (N. Halberstadt, Bât. 3R1-216) Dynamique quantique des interactions gaz-surface (D. Lemoine, Bât. 3R1-100)

  3. JETS ATOMIQUES/MOLECULAIRES CROISES

  4. Collision de nuages atomiques froids Ec/kB = 250 K Figure extraite de Thomas et al. PRL 93, 173201 (2004) Y20 (q) Onde d

  5. Potentialenergy curves

  6. CH3Br

  7. A VG VB VA REFERENTIEL LABORATOIRE

  8. X B r  A Paramètre d’impact : b Y REFERENTIEL CENTRE DE MASSE

  9. Potentiel centrifuge Mouvement classique Mouvement classique J=0 J=2 onde s onde d 500 Energie (mK) 275 0 Distance interatomique (a0) Potentiel Veff(r) d’interaction Rb-Rb Potentiel V(r) d’interaction Rb-Rb

  10. NIVEAUX D’ENERGIES DU Rb EN PRESENCE DE CHAMPS MAGNETIQUES POTENTIEL D’INTERACTION Rb-Rb

  11. V’ V’A V VB VG V’B VA POUR UN PARAMETRE D’IMPACT FIXE DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION ELASTIQUE

  12. V’ V’B V VB VG V’A VA POUR UN AUTRE PARAMETRE D’IMPACT DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION ELASTIQUE

  13. V’ V’A V VB VG V’B VA DIAGRAMME DE NEWTON : COLLISION INELASTIQUE

  14. DIAGRAMME DE NEWTON : THERMALISATION V VG VA V’ V’A

  15. SECTION EFFICACE

  16. nB : densité particules B A σ v

  17. 3 4 q3 2 q4 q2 1 q1 O

  18. r2 G1-4 G1-3 r3 G1-2 rG r1 COORDONNEES DE JACOBI 3 4 2 1 O

  19. COORDONNEES DE JACOBI (2 CORPS) 2 G1-2 r1 rG 1 O

  20. 3 r2 G1-3 2 rG r1 1 1 r1 O G1-2 G1-3 2 r2 1 autre possibilité rG 3 O COORDONNEES DE JACOBI (3 CORPS) 1 possibilité G1-2

  21. r2 G1-2 COORDONNEES DE JACOBI 3 4 G1-3 r3 2 G1-4 rG r1 1 O noyau électron

  22. SYSTEME ELECTRONS-NOYAUX e1 e2 r1 Z2 r2 G r Z1 noyau électron

  23. NIVEAUX D’ENERGIES DU Rb EN PRESENCE DE CHAMPS MAGNETIQUES POTENTIEL D’INTERACTION Rb-Rb

  24. DIFFUSION D’UNE ONDE PLANE

  25. SECTION EFFICACE

  26. SOLUTION DE L’EQUATION RADIALE l=0 l=2 onde s onde d 500 δ2 δ0 Energie (mK) 275 0 Distance interatomique (a0)

  27. PUITS CARRE

  28. PUITS CARRE

  29. Couplage Au continuum ENERGIE RESONANCE Zone de piégeage Continuum r

  30. FONCTION D’ONDE A LA RESONANCE

  31. FORMULE DE BREIT-WIGNER

  32. SECTION EFFICACE AU VOISINAGE D’UNE RESONANCE

  33. LONGUEUR DE DIFFUSION Longueur de diffusion

  34. Y20 (q) Onde d Collision de deux condensats(travail de Jérémie Léonard, Strasbourg) Ec/kB = 138 K Ec/kB = 250 K Y00 (q) Onde s

  35. Collision de deux condensats Ec/kB = 250 K Figure extraite de Thomas et al. PRL 93, 173201 (2004) Y20 (q) Onde d

  36. σ(q) q z cos(q) Section efficace différentielle Tomographie Théorie : (Bosons identiques => Symétrisation) l : Déphasage de l’onde partielle j (faible énergie de collision) | + | 2 • Interférences Onde s Onde d Energie de collision = 138 mK Expérience: x z Densité optique

  37. Densité Optique σ(q) u Si 2 ondes interfèrent: Fit parabolique=> (A,B) => (h0,h2) Energie de collision = 1.23 mK Distribution angulaire σ(q) Tomographie Expérience: q z cos(q)

  38. Déphasage Énergie de collision / µK Énergie de collision / µK DEPHASAGES MESURES A CERTAINES ENERGIES DE COLLISION

  39. rin (a0) Toutes les fonctions d’ondes sont en phase en r=rin Dans la zone d’interaction : fonction d’onde indépendante de l’énergie r= Déphasages expérimentaux Vers l’intérieur Ondes s Ondes d (a0)

  40. Détermination du déphasage à une énergie (faible) quelconque Propagation de la fonction d’onde vers l’extérieur (Numérov…) r= Déphasages calculés Forme asymptotique du potentiel uniquement: j=0 j=2 r(a0)

  41. => ltriplet= + 102(6) a0 Resultats: Ch. Buggle et al. PRL 93, 173202 (2004) p/2 p/2 h2 (onde d) h0 (onde s) Déphasages 0 0 -p/2 -p/2 1 10 100 1000 1 10 100 1000 Energie de collision (mK) Energie de collision (mK)

  42. RESONANCE A 300µK onde d, j=2 500 300 Energie (mK) Potentiel effectif j=2 0 0 1000 2000 Distance interatomique (a0)

  43. Résonance de l’onde d à 300 mK Section efficace totale: Ch. Buggle et al. PRL 93, 173202 (2004) Section efficace totale de collision : -11 4x10 Ondes s+d -11 3x10 -11 Elastic Cross Section (cm2) 2x10 -11 1x10 0 1 10 100 1000 Onde s Collision Energy (µK) Onde d

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