원자 분자 광 물리학

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원자 분자 광 물리학(Atomic, molecular, and optical physics; AMO)은 하나의 원자나 원자 몇 개들의 규모에서, 물질-물질 과 -물질 상호작용에 대한 연구를 하는 분야 이다. 원자 물리학(Atomic Physics), 분자 물리학(Molecular Physics), 광학(Optics)의 세 분야가 상호 관계, 유사한 연구 방법, 비슷한 에너지범위에 있기 때문에 함께 연구된다. 보통, 물리학자들은 AMO 물리학 이라고 줄여서 부른다. 세분야 모두 고전 역학양자 역학의 방법을 다 사용한다.

원자 및 분자 물리학[편집]

원자 물리학은 전자와 원자핵의 분리 된 체계로서 원자를 연구하는 AMO의 하위 분야이며, 분자 물리학은 분자의 물리적 특성을 연구하는 분야이다. 중요한 실험 기술은 다양한 유형의 분광법이다. 분자 물리학은 원자 물리학과 밀접한 관련이 있지만 이론 화학, 물리 화학 및 화학 물리와도 크게 중첩된다.[1]

원자 물리학과 분자 물리학 모두 전자 구조와 이러한 배열이 변화하는 역동적 인 과정에 주로 관련된다. 일반적으로이 작업은 양자 역학을 사용한다. 분자 물리학의 경우이 접근법을 양자 화학이라고 한다. 분자 물리학의 한 가지 중요한 측면은 원자 물리학 분야의 필수적인 원자 궤도 이론이 분자 궤도 이론으로 확장된다는 것이다. 분자 물리학은 분자의 원자 프로세스와 관련이 있지만, 분자 구조로 인한 영향에 추가로 관련된다.[2] 원자들로부터 알려진 전자 여기 상태들에 추가로, 분자들은 회전 및 진동 할 수 있다. 이러한 회전과 진동은 양자화된다. 개별 에너지 수준이 있다. 가장 작은 에너지 차이가 ​​다른 회전 상태 사이에 존재하므로 순수 회전 스펙트럼은 전자기 스펙트럼의 원적외선 영역 (약 30 - 150 μm 파장)에 있다. 진동 스펙트럼은 근적외선 (약 1 - 5 μm)에 있으며 전자 전이로 인한 스펙트럼은 대부분 가시 광선 및 자외선 영역에 있다. 원자핵 사이의 거리와 같은 분자의 회전 및 진동 스펙트럼 특성 측정에서 계산할 수 있다.[3]

많은 과학 분야에서와 마찬가지로 엄격한 묘사는 고도로 고안 될 수 있으며 원자 물리학은 원자 물리학, 분자 물리학 및 광학 물리학의 광범위한 맥락에서 종종 고려된다.

광 물리학[편집]

광 물리학은 전자기 복사의 생성, 그 복사의 성질, 그리고 복사와 물질의 상호 작용, 특히 그 조작과 제어에 관한 연구이다. 그것은 새로운 현상의 발견과 적용에 초점을 맞추고 있다는 점에서 일반적인 광학과 광학 공학과 다르다. 그러나 광 물리학, 응용 광학 및 광 공학 사이에는 강한 차이가 없다.[4]

광 물리학의 연구원은 전자 레인지에서 엑스선까지 전자기 스펙트럼을 확장하는 광원을 사용하고 개발한다. 이 분야는 빛, 선형 및 비선형 광학 프로세스의 생성 및 탐지, 그리고 분광학을 포함한다. 레이저 및 레이저 분광기는 광 물리학을 변형시켰다. 광학 물리학의 주요 연구는 양자 광학 및 일관성, 그리고 펨토초 광학에도 집중되어 있다. 광학 물리학 분야에서는 강렬한 초고주파 전자기장에 고립 된 원자의 비선형 응답, 높은 전자기장에서의 원자 - 공동 상호 작용, 전자기장의 양자 특성과 같은 영역에서도 지원이 제공된다.[5]

연구의 다른 중요한 영역은 나노 광학 측정, 회절 광학, 저 간섭 간섭계, 광학 단층 촬영 및 근거리 현미경에 대한 새로운 광학 기술의 개발을 포함한다. 광 물리학 연구는 초고속 광학 과학 및 기술에 중점을 둔다. 광 물리학의 응용은 통신, 의학, 제조, 심지어 엔터테인먼트 분야의 발전을 가져온다.[6]

각주[편집]

  1. C.B. Parker (1994). 《McGraw Hill Encyclopaedia of Physics》 2판. McGraw Hill. 803쪽. ISBN 0-07-051400-3. 
  2. R. E. Dickerson; I. Geis (1976). 〈chapter 9〉. 《Chemistry, Matter, and the Universe》. W.A. Benjamin Inc. (USA). ISBN 0-19-855148-7. 
  3. I.R. Kenyon (2008). 〈chapters 12, 13, 17〉. 《The Light Fantastic – Introduction to Classic and Quantum Optics》. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856646-5. 
  4. Y.B. Band (2010). 〈chapters 9,10〉. 《Light and Matter: Electromagnetism, Optics, Spectroscopy and Lasers》. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-89931-0. 
  5. C.B. Parker (1994). 《McGraw Hill Encyclopaedia of Physics》 2판. McGraw Hill. 933–934쪽. ISBN 0-07-051400-3. 
  6. I. R. Kenyon (2008). 〈5, 6, 10, 16〉. 《The Light Fantastic – Introduction to Classic and Quantum Optics》 2판. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856646-5.