Laser Control of Atoms and Molecules

Vladilen Letokhov ist sicherlich einer der bedeutendsten Forscher auf dem Gebiet der Laserphysik und hat in seiner nun schon vierzigjährigen Forschungstätigkeit, trotz eingeschränkter Laborbedingungen in seinem Institut für Laserspektroskopie in Moskau, eine Vielzahl fundamentaler Erkenntnisse beigesteuert. Dabei steht die Manipulation der internen und externen Freiheitsgrade von Atomen und Molekülen in fast allen seiner inzwischen mehr als 800 Publikationen im Mittelpunkt. Die daraus resultierende Bandbreite an Forschungsthemen bildet das Grundgerüst des vorliegenden Buches. Neben den rein physikalischen Inhalten findet sich am Schluss des Buches noch ein Kapitel, das den wissenschaftlichen Werdegang des Autors mit Hilfe vieler Fotografien nachzeichnet und so dem Leser den Eindruck vermittelt, dass es sich hier um die Darstellung eines Lebenswerks handelt.
Die erste, etwas größere Hälfte des Buches befasst sich mit der Manipulation von Atomen durch Laserlicht, und der zweite Teil erweitert die vorgestellten Methoden auf die Laserkontrolle von Molekülen. Nach einem historischem Abriss der Laserphysik in der Einleitung rekapituliert das erste Kapitel die Grundlagen der Atom-Licht-Wechselwirkung und führt die im ganzen Buch durchgehend einheitliche Nomenklatur ein. Dabei verzichtet der Autor auf den Formalismus der zweiten Quantisierung, sodass Grundkentnisse der Quantenmechanik ausreichen, um den Ausführungen folgen zu können. Als erste Anwendungen stellt Letokhov dann einige Spektroskopiemethoden sowie optisches Pumpen vor. Dabei werden die wichtigsten Gleichungen sehr sorgfältig erläutert, und jede im Buch vorgestellte Methode wird mit einer experimentellen Technik oder Messungen in Verbindung gebracht. Die folgenden Kapitel befassen sich mit der Laserkühlung, den verschiedenen Fallentypen für Atome, Techniken der dispersiven und dissipativen Atomoptik und führen schließlich zu den entarteten Quantengasen. Zuletzt wird noch die Photoionisation von Atomen besprochen, die im darauffolgenden Kapitel auch auf Moleküle übertragen wird. Den Abschluss bildet eine Diskussion der Spektroskopie von Molekülen und der kohärenten Manipulation der internen Freiheitsgrade. Bei dieser Vielzahl von Themen ist eine vertiefte Behandlung nicht möglich, sodass dieses Buch sehr gut als Überblick über das Forschungsgebiet oder als Grundlage für eine Vorlesung oder ein Seminar geeignet ist. Zu einigen Einzelthemen hat der Autor schon Bücher veröffentlicht, auf die der Leser zur Vertiefung zurückgreifen kann. Von dieser umfassenden Einführung in die angewandte Laserphysik wird jeder Leser profitieren.
Dr. Robert Loew, Institut für Physik, Universität Stuttgart

V. Letokhov: Laser Control of Atoms and Molecules
Oxford Unversity Press, Oxford 2007, 320 S., geb., ISBN 9780198528166