Резонансное взаимодействие атомов в поле излучения и нелокальные уравнения электродинамики

• Автор: Алтунин, Константин Константинович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 161 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ДВУХ ЭЛЕКТРОНОВ И НЕЛОКАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
1.1. Введение
1.2. Проблема двух атомных электронов во внешнем поле
1.3. Метод интегральных уравнений в задачах о распространении
ВОЛН В НЕЛИНЕЙНЫХ СРЕДАХ
1.4. Формулировка целей и защищаемых положений диссертации .
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВУХ ВОДОРОДОПОДОБНЫХ АТОМОВ НА ПРОИЗВОЛЬНОМ РАССТОЯНИИ ДРУГ ОТ ДРУГА В ОТСУТСТВИЕ ПОЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
2.1. Введение
2.2. Основные уравнения квантовой электродинамики для взаимодействующих электрон-позитронного и электромагнитного полей
2.3. Инвариантная теория возмущений
2.4. Матрица эффективной энергии взаимодействия второго порядка ДЛЯ МАЛЫХ расстояний между электронами
2.5. Матрица эффективной энергии взаимодействия для произвольных расстояний между электронами
2.6. Переход к нерелятивистскому приближению
2.7. Электрическое диполь-дипольное взаимодействие атомов с УЧЕТОМ ЭФФЕКТОВ ЗАПАЗДЫВАНИЯ
2.8. Резонансная передача энергии от одного атома к другому без УЧАСТИЯ РЕАЛЬНЫХ ФОТОНОВ
2.8.1. Учет эффектов запаздывания
2.9. Резонансное взаимодействие атомов в протяженных средах

2.10. Обсуждение результатов
ГЛАВА 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТОМОВ ЧЕРЕЗ ПОЛЕ ВИРТУАЛЬНЫХ ФОТОНОВ С ИЗЛУЧЕНИЕМ ИЛИ ПОГЛОЩЕНИЕМ РЕАЛЬНЫХ ФОТОНОВ КАК ЭФФЕКТЫ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
3.1. Введение
3.2. Матрица рассеяния и матрица эффективной энергии
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВУХ АТОМОВ НА ПРОИЗВОЛЬНОМ РАССТОЯНИИ
3.2.1. Обмен виртуальными фотонами
3.3. Переход к двухкомпонентным волновым функциям
3.3.1. Электрическое диполь-дипольное взаимодействие атомов на произвольном расстоянии друг от друга
3 .4. Роль внешнего поля во взаимодействии двух атомных электронов
3.4.1. Учет промежуточных состояний с отрицательной энергией ..
3.4.2. Промежуточные состояния с положительной энергией
3.5. Поляризующие поля в системе водородоподобных атомов,
излучающих или поглощающих фотоны
3 .6. Экспериментальная схема разделения поляризующих полей и полей реальных фотонов в системе взаимодействующих атомов ..
3 .7. Обсуждение результатов
ГЛАВА 4. НЕЛОКАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В 14-АТОМНЫХ СИСТЕМАХ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ АТОМОВ
4.1. Введение
4.2. Интегральные уравнения распространения фотонов в среде, составленной из электрических диполей
4.3. Интегральное уравнение распространения фотонов в системе электронных спинов
4.4. ПОЛУКЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД ВЫВОДА НЕЛОКАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
4.4.1. Интегральные уравнения распространения электромагнитных волн в диэлектриках
4.4.2. Уравнения распространения электромагнитных воли в электрических квадруполъных и магнитных дипольных средах
4.4.3. Нелокальные интегральные уравнения распространения электромагнитных волн в проводящей среде
4.5. О РОЛИ ПОЗИТРОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ СРЕДЫ
4.6.Нелокальные уравнения для операторов распространения фотонов
4.7.ВЫРАЖЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В ДИЭЛЕКТРИКАХ С УЧЕТОМ запаздывания
4.8. Обсуждение результатов
ГЛАВА 5. РЕЗОНАНСНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ ОТ ОДНОГО АТОМА К ДРУГОМУ В ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
5.1. Введение
5.2. Пространственно-временное поведение поляризующих полей в системе взаимодействующих атомов при поглощении реального
ФОТОНА
5.3. Пара взаимодействующих одинаковых дипольных атомов в поле реальных фотонов как двухуровневая система
5.4. Возбуждение удаленного атома при поглощении реального фопша в месте расположения атома наблюдателя
5.5. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

чальный момент времени система находилась в состоянии п0, то есть = 5И'И, поэтому
Ф„ (0 = {»S{t] «о > ■?(* ) • (2.10)
Подставив (2.8) в (2.6), получим уравнение, которому удовлетворяет матрица S(t) :
i^-S(t) = VS(t), (2.11)

и начальное условие
S(t0)= 1. (2.12)
Уравнение (2.11) с начальным условием (2.12) играет, как увидим далее, важнейшую роль во всех приложениях квантовой электродинамики. Для решения уравнение (2.11) с начальным условием (2.12) воспользуемся тем, что, как уже отмечалось ранее, энергия взаимодействия электронов с электромагнитным полем, пропорциональна величине электрического заряда электрона, может рассматриваться как возмущение. Поэтому можно решать (2.11) методом последовательных приближений, то есть искать для .У(У)
решение в виде ряда по степеням электрического заряда электрона е:

я(0=1Л(0. <2-13)

где ,У, пропорционально ек. Подставив (2.13) в (2.11) и приравняв члены одного порядка, получим, учитывая начальное условие (2.12),
sk(t)=-iv{t')sk_x{t')dt', (214)
Применяя эту формулу последовательно к раз, найдем;

Sk{t)=(-i)kdt'df... jdt{k)V(t')v(t")...v(t{k]). (2.15)
'd <0 h
Входящий сюда кратный интеграл удобно представить в несколько иной форме. Для простоты рассмотрим сначала член ,У2 (/):

S2(t)=-jdt'jdt''V(t')v(t"). (2.16)
'о 'о
В плоскости (1' - абсцисса, t" - ордината точки) областью интегрирования в