PDF《单模量子场作用下二能级原子 能级的 ！＂#》

单模量子场作用下二能级原子 能级的 ! # $ % &

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移动! 邢爱堂! (山东工业大学电子工程系, 济南 # $ $ % &

) 黄湘友 (北京大学物理系, 北京 &

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) 董太乾 (北京大学电子学系, 北京 &

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) ( $ $ $年#月&

)日收到) 通过分析跃迁概率幅的相位给出了与时间相关的微扰在跃迁过程中引起的能级移动公式, 计算了处在不同量 子态的单模场引起的二能级原子能级的* +, - .

/ 0移动, 结果表明场的量子统计特性会直接影响到原子能级移动1 !国家自然科学基金 (批准号: &

2 % (

3 $ $ # ) 资助的课题1 !

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- 关键词: * +, - . / 0效应,单模量子场,二能级原子 ( ! : ) % $ , &

引言*+, - . / 0效应是指交变电场与原子或分子发 生相互作用时, 在引起跃迁的同时使参与跃迁的能 级发生移动的现象 [ &

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1 与, - . / 0效应不同的是能级 的* +, - . / 0移动不仅与电场的场强有关, 还与电场 的频率有关1 实验表明 [ ― '

] : 保持场强不变, 能级移 动随外场频率变化呈色散线型, 而若使外场频率为 一定值, 逐渐增加光强, 能级移动开始呈线性增长, 但逐渐会偏离这一线性关系, 呈现出非线性增长的 趋势, 并最终趋于一常数1 为了解释 * +, - / . / 0效应中能级移动的特点, 早在 &

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) 其中( % 和# %〉 分别为! ? $ 的能量本征态和本征值, # ! ( ) 〉 满足薛定谔方程

7 # )! ( ) 〉 $ ! ? ( ) )! ( ) 〉 * ( ) 若在任意时刻微扰使能级( % 移动了$ ( % ( ) , 则(&

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7 # % $ [( % +$ % % ( ,) ] B { } , , ( ) ) 第3 2卷第&

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$ # ( ! ( ) # ( ) ) 注意到 ( * ) 和())式在形式上相同, 而且都满足 薛定谔方程# 在给定初始条件下, 系统在任意时刻的 状态波函数是完全确定的, 且是唯一的, 即$ % ! ( ) + $ ! ( ) # 这意味着通过分析跃迁概率幅的相位就 可以得到能级移动值# 将(*)式中的跃迁概率幅表示 为$!( ) &

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