7: Interacción de Luz y Materia
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Uno de los temas más importantes en la mecánica cuántica dependiente del tiempo es la descripción de la espectroscopia, la cual se refiere al estudio de la materia a través de su interacción con la radiación electromagnética. Clásicamente, las interacciones luz-materia son el resultado de un campo electromagnético oscilante que interactúa resonantemente con partículas cargadas en la materia, la mayoría de las veces electrones unidos. Observamos estos procesos ya sea a través de cambios en la luz inducidos por la materia, como la absorción o emisión de nuevos campos de luz, o por cambios inducidos por la luz en la materia, como la ionización y la fotoquímica. Al estudiar tales procesos en función de las variables de control para el campo de luz (amplitud, frecuencia, polarización, fase, etc.), podemos deducir propiedades de las muestras.
- 7.1: Introducción a las interacciones entre luz y materia
- Diferentes tipos de espectroscopia te dan diferentes perspectivas. Este contacto indirecto con las dianas microscópicas hace que la interpretación de la espectroscopia requiera de un modelo, ya sea que se establezca o no. El modelado y la práctica de laboratorio de la espectroscopia dependen unos de otros, y la espectroscopia es tan útil como su capacidad para distinguir diferentes modelos. Esto hace que sea importante una descripción precisa del proceso físico subyacente que rige la interacción de la luz y la materia.
- 7.2: Interacciones Clásicas Luz-Materia
- Como punto de partida, es útil resumir primero la descripción clásica de los campos electromagnéticos.
- 7.3: Dipolo eléctrico mecánico cuántico hamiltoniano
- Ahora estamos en condiciones de sustituir el impulso mecánico cuántico por el clásico.
- 7.4: Relajación y ampliación de línea
- Describamos la absorción a un estado que está acoplado a un continuo. ¿Qué pasa con la probabilidad de absorción si el estado excitado decae exponencialmente?
- 7.5: Secciones transversales de absorción
- La tasa de absorción inducida por un campo electromagnético monocromático puede extenderse para obtener la magnitud del elemento de matriz dipolar de transición a partir de espectros de absorción.
- 7.6: Apéndice - Revisión de Campo Electromagnético Libre
- Aquí revisamos la derivación del potencial vectorial para la onda plana en el espacio libre.