برهمکنش اتم سه ترازه لاندا شکل و فوتون ها در یک ماده چپگرد

از آنجا که برهمکنش ماده (اتم ها) و نور (فوتون ها) کاربردهای عملی فراوانی دارد، در این رساله به بررسی این برهمکنش در حضور مواد چپگرد می پردازیم. الگوی مورد بررسی در این رساله شامل اتم های سه ترازه لاندا شکل، در کاواکی که توسط مواد مغناطودی الکتریک ( مواد چپگرد حالت خاصی از این ماده است ) احاطه گردیده و با میدان الکترومغناطیسی کوانتیده برهمکنش می کند، می باشد. مشخصاً، حالت مجموعه را بر حسب پایه های فضای هیلبرت بسط داده و با استفاده از معادله شرودینگر به محاسبه دامنه های احتمال بر حسب زمان پرداخته و از طریق آن جمعیت ترازهای اتمی را بدست می آوریم. در استخراج تحول زمانی دامنه های احتمال ابتدا از تقریب مارکوف، که منجر به محاسبه آهنگ گسیل خودبه خود می شود، استفاده نموده ایم. نتیجه این قسمت آن است که بر خلاف محیط های راستگرد، در محیط های چپگرد آهنگ گسیل خودبه خود تفاوت چندانی با آهنگ گسیل خودبه خود در خلأ ندارد. در ادامه این رساله، تقریب مارکوف را تعمیم داده، محاسبه دامنه های احتمال را با تقریب "دوم" مارکوف محاسبه می نمائیم. نشان می دهیم که در این تقریب نوین، احتمال گذار از حالت برانگیخته به حالت های پایه به عنوان تابعی از زمان نوسانی میرا می باشد. از طرف دیگر، در این تقریب جمعیت ترازهای پایه نیز تابعی نوسانی ولی رشد کننده از زمان خواهد بود. همچنین نشان خواهیم داد که تغییرات زمانی جمعیت اتمی تراز بالائی اتم سه ترازه لاندا شکل در محیط چپگرد نسبت به محیط راستگرد سریعتر میرا می شود و دامنه نوسان آن نیز کمتر است.