اثر کازیمیر برای یک کاواک استوانه ای رسانا

اثر کازیمیر یکی از جلوه های فیزیکی خلأ کوانتومی است و از آن به عنوان پاسخ خلأ به دنیای واقعی می توان نام برد. این اثر مستقیما به آرایش هندسی مرزها وابسته است. روش های ریاضی مختلفی برای محاسبه نیروی کازیمیر وجود دارد که در این پایان نامه روش تابع گرین مورد توجه است که در آن با مقدار چشمداشتی عملگر تانسور انرژی- تکانه برای حالت خلأ سر و کار داریم. در فصل سوم این پایان نامه نشان داده می شود که مناسب ترین تانسور انرژی- تکانه میدان الکترومغناطیسی برای کوانتش، تانسور شناخته شده متقارن است. بازبهنجارش فیزیکی مورد نظر ما، فرکانس قطع پلاسما برای فلزات واقعی است. پشتوانه مباحث و محاسباتی که در اینجا ارائه می شود بر اساس این نکته بنیادی که منشأ اثر کازیمیر به ذرات (فوتون های) مجازی بر می گردد. تا کنون، اثر کازیمیر برای هندسه های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته و نیروی مربوطه نیز محاسبه شده است. در میان این هندسه ها، به دلایل نظری و تجربی (به خصوص در دنیای نانو)، هندسه کاواک استوانه ای دارای اهمیت است. اگرچه محاسبه ی نیروی کازیمیر برای دیواره ای درون کاواک استوانه ای مورد بررسی قرار گرفته، اما هیچ محاسبه ای برای نیروی وارد بر سطوح یک کاواک منفرد انجام نشده است. در فصل چهارم به حل این مسئله پرداخته و رابطه مربوط به نیروی وارد بر سطح جانبی (و سطح قاعده) بدست آورده می شود؛ این نیرو از نوع دافعه است. مقدار عددی نیرو برای رساناهای واقعی در ابعاد دنیای ریز نیز بدست آمده است.