使用本复制品 请尊相关组识产权! 第一章光场中的二能级原子 本章讨论量子光学中常用的一些物理概念。首先从经典观点 讨论光场与二能级原子相互作用的规律。然后建立在光场中的二 能级原子的波函数方程和密度矩阵方程以及麦克斯韦-布洛赫方 程,在引入赝自旋算符描写二能级原子的电偶极矩算符之后,建立 光场中二能级原子的光学布洛赫方程,并举例说明它的应用,这些 半经典方程在量子光学中有着广泛的应用。最后讨论二能级原子 与光场相互作用的全量子理论基础。 §1-1引言 研究量子光学现象,一般总是归结为研究光场与原子相互作 用问题。在很多场合下,可以看作是二能级原子与光场的相互作 用,实验表明,这种处理往往是正确的。 我们首先从经典的观点来讨论,即认为原子是最简单的带电 系统—电偶极子,认为光场是经典电磁场在经典电磁学和经典 力学范围内研究它们之间的相互作用规律,将会看到,这种方法简 单、直观,在一系列情形下,能够给出与实验相符合的结果 半经典理论认为原子的运动服从量子力学规律,而光场则是 经典的电磁场,它的运动服从经典电动力学规律。将会看到,研究 二能级原子在光场中的运动,由于引入赝自旋算符描写二能级原 子的电偶极矩算符,为一系列量子光学现象的理论处理带来很大 的方便,同时得到具有深刻物理意义的结果。引用赝自旋算符讨论 二能级原子与光场相互作用问题,最后可以建立光学布洛赫方程