BEC-Wechselwirkung mit Licht

Ich möchte fragen, wenn wir kohärentes Licht beschreiben, das mit Atomen interagiert, was ist der Unterschied zwischen dem Fall heißer Atome und dem BEC-Regime?

Ich weiß, dass wir in heißem Atomdampf mit einer einfachen Interaktions-Hamilton-Operatoren mit Näherung durch rotierende Wellen beginnen könnten

H = ( A σ + + A σ )

und wir vernachlässigen normalerweise den atomkinetischen Teil im Hamilton-Operator (oder haben wir?). Es scheint mir jedoch, dass wir im BEC-Regime den Rückstoßimpulseffekt berücksichtigen müssen.

1.Gibt es einen wesentlichen Unterschied zwischen dem Hot- und dem BEC-Gehäuse?

2. Gibt es einen ähnlichen Interaktions-Hamiltonoperator in der zweiten Quantisierungsform im BEC-Regime?

Vielen Dank im Voraus!

Antworten (1)

Ein paar zerstreute Gedanken....

-Der Hamiltonian, den Sie geschrieben haben, sieht eher aus wie ein Hamiltonian vom Jaynes-Cummings-Typ, der nur einen EM-Modus an ein Atom koppelt. Das ist in Ordnung, aber am relevantesten für ein Experiment in einem optischen Resonator. Im freien Raum wäre ein natürlicherer Ausgangspunkt so etwas wie der EM-Dipol-Hamilton-Operator:

H ICH = D E ( X , T )
, Wo D ist der Elektronendipoloperator, D = e X ^ . Dies ist insofern allgemeiner, als nicht angenommen wird, dass nur zwei Moden gekoppelt sind.

-Im Allgemeinen müssen Sie sicherlich die Impulsübertragung berücksichtigen. Es wird einige Fälle geben, in denen es vernachlässigbar ist, was Sie grob bestimmen können, indem Sie fragen, wie die Wellenlänge des Lichts im Verhältnis zur räumlichen Ausdehnung der atomaren Wellenfunktion ist (die natürlich im Allgemeinen für ein BEC größer ist als für ein thermisches Atom). ). Wenn beispielsweise HF-Licht auf Atome gerichtet wird, die auf zehn oder hundert Mikrometer beschränkt sind, wird ein vernachlässigbarer Rückstoß verursacht.

- Andererseits ändert sich das Feld für sichtbares Licht so schnell, dass das Atom typischerweise nur auf das zeitlich gemittelte Feld reagiert, was wiederum bedeuten könnte, dass der Rückstoß nicht wichtig ist.

-Für einen allgemeineren Fall ist es wahrscheinlich am besten, zum allgemeinen Dipolausdruck zurückzukehren und mit der Annahme von Matrixelementen zu beginnen.