同样,如用波函数或者密度矩阵描写二能级原予的运动状态,同时 认为光场为经典电磁场,则可得到麦克斯韦布洛赫方程。实践表 明,这些方程在半经典理论中是经常用到的基本方程 量子光学中的全量子理论,认为二能级原子服从量子力学规 律使用上升和下降算符描写二能级原子的电偶极矩算符;而光场 是经过量子化的电磁场,按这种观点建立的简斯-库明斯( Janes Cummings)模型有着相当深刻的物理内容,且有待发据 本章将系统讨论上述量子光学中的经典理论、半经典理论和 量子理论中的基本概念,为研究以后各章具体的量子光学现象和 有关理论,奠定一定的基础。 关于二能级原子的处理方法和有关的概念,容易推广到多能 级原子体系,因此这章讨论的内容,对于研究多能级原子与光场相 互作用问题,也是相当基本的 §1-2原子与光场相互作用的经典理论 我们首先从经典观点出发,讨论一个二能级原子与光场相互 作用时,特别是在共振作用时所服从的方程组 从经典观点研究光场与物质的相互作用过程,首先是把光场 视为服从经典电动力学规律的电磁场,它的运动服从麦克斯韦方 程组;把原子体系看作为线性电偶极子或者非线性电偶极子。因 此,光与原子的相互作用,归结为光的电磁场与原子的电偶极子之 间的相互作用。这种经典的处理方法,有其成功之处,例如关于光 的色散、吸收、散射等现象,都给出了与量子力学处理方法相一致 的结果,所以在研究一些光学问题时,包括激光、非线性光学、量子 光学中的一些问题,仍被人们所采用。 我们把一个二能级原子看作为经典的线性电偶极子,二能级 原子在能量状态之间跃迁辐射光或吸收光的频率与线性电偶极子