Динамика и релаксация атомов и атомных систем во внешних полях

• Автор: Семин, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 136 с.

Оглавление
Введение

1 Резонансная флуоресценция двухуровневого атома

1.1 Спектр резонансной флуоресценции

1.1.1 Предел слабого поля

1.1.2 Предел сильного поля: появление боковых полос

1.2 Экспериментальное измерение спектра резонансной флуоресценции

2 Двухуровневый атом во внешних классическом и стохастических полях

2.1 Метод проекционного оператора в квантовой теории открытых систем

2.2 Двухуровневый атом в лазерном поле

2.2.1 Модель и модельный гамильтониан

2.2.2 Операторное кинетическое уравнение
2.2.3 Спектр излучения двухуровневой системы во внешнем
лазерном поле

2.3 Двухуровневая система во внешних классическом и стохастических полях
2.3.1 Релаксация двухуровневой системы под действием внешних стохастических и регулярных полей
2.3.2 Спектр излучения
2.3.3 Интерпретация полученных результатов
3 Излучение взаимодействующих атомов во внешних полях
3.1 Излучение взаимодействующих атомов во внешнем тепловом поле
3.1.1 Модель системы
3.1.2 Решение операторного кинетического уравнения
3.1.3 Спектр флуоресценции
3.2 Контур спектральной линии взаимодействующих атомов во внешних регулярном и стохастических полях
3.2.1 Модель системы
3.2.2 Операторное кинетическое уравнение
3.2.3 Спектр флуоресценции
3.3 Интерпретация полученных результатов
4 Немарковская релаксация
4.1 Методы построения немарковских кинетических уравнений
и их виды
4.1.1 Квантовые случайные блуждания непрерывные во времени

4.1.2 ТСЬ техника проекционного оператора
4.1.3 Постмарковское кинетическое уравнение
4.1.4 Формализм обобщенной квантовой динамики
4.2 Проявление эффектов памяти в спектрах одиночных двухуровневых атомов
4.2.1 Операторно-кинетическое уравнение
4.2.2 Спектр излучения
4.3 Спектр излучения взаимодействующих атомов в немарковском случае
4.3.1 Модель и операторно-кинетическое уравнение
4.3.2 Контур спектральной линии
Заключение
Список литературы
Приложение А. Вывод уравнения (3.5)

где Nj =
exp — 1 _ среднее число бозонов в резервуаре на частоте
Подставляя средние значения в уравнение (2.21), получаем
~ = ~[Нгед&),р(г)-£ <й'{|//[<т-а+р&) - а+р(і)а-е і(ш° иЖ* г'}ЛГ+
+ !/7-|3[а+сг-р(і) - + 1) + Л,.с.|. (2.24)
Теперь можно явно проинтегрировать выражение по 1', в результате чего получим
f = - {i/jiVo-rfM - ^(t)g-]L-£-T-i ЛЧ
1 _ gi(wo-w,-)t 'I
+ l/il - cr_p(^)(T+]-^ —■ у (IV +1) + /i.c.j . (2.25)
Теперь сумму no j можно заменить интегралом с помощью стандартного рецепта, предполагая, что моды поля близко расположены по частоте (так называемое, приближение Вайскопфа-Вигнера)
2/Г /*7Г /*

у ftir Г~ Г' 'У —> 2-т—гт7 / dp dfl /
У (2тг)3 Л rJ0 JQ
dkk , (2.26)
где V - объем квантования, к = сн^/с, где с - скорость света в вакууме, коэффициент 2 возникает из-за усреднения по поляризациям.
Из математической физики известно следующее функциональное равенство
—= т8(х) + Р-, (2.27)
х — гО х
где символом Р обозначен интеграл в смысле главного значения.