偶极近似下的自发辐射——再探讨

通过源场理论和薛定谔绘景方法,该研究团队从理论上研究了偶极近似下的自发辐射现象。利用源场理论,研究人员在不采用旋转波近似(RWA)和魏斯科普夫-维纳近似(WWA)的情况下,推导出了坡印廷矢量和能量密度的形式方程。初始条件设定为t=0时刻原子处于激发态而场处于真空态。当在RWA和WWA框架下评估源场表达式时,发现其满足坡印廷定理。 为探究不使用RWA和WWA的影响,该工作采用微扰理论计算了坡印廷矢量和能量密度。通过薛定谔绘景方法,该团队基本复现并补充了Compagno、Passante和Persico在《现代光学杂志》37卷8期(2007年)第1377页的研究成果,以及Power与Thirunamachandran在《物理评论A》45卷(1992年)第54页采用海森堡绘景方法获得的结果。该理论涉及对场模频率的求和运算,其中同时采用了有限截断法和收敛因子法来处理求和过程。研究证明:当对所有场频率进行求和时,即便采用收敛因子,微扰理论计算也会导致原子态布居数在任何时刻都出现非物理解。此外还证实,对于ct≠R的情况(R表示距原子的距离),基于源场理论计算的场始终满足坡印廷定理。

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