费米—狄拉克分布,玻色—爱因斯坦分布及光子与物质的相互作用

当光子与服从玻尔兹曼分布的原子发生相互作用时，爱因斯坦对受激辐射、自发辐射和吸收的处理就能导出光子的普朗克分布律．同样，当光子与遵守费米－狄拉克或玻色－爱因斯坦分布的物质相互作用时也能得到普朗克定律．     

超短激光脉冲在共振介质中传播的时空特性

 用有限差分方法求解Maxwell和 Bloch 的联立方程，计算得到共振介质中超短光传播的时空特性。结果表明，在考虑空间效应时，峰面积为2π 的超短光脉冲不再以孤子的形式传播，光场的形状将发生变化，变形的程度和光与物质相互作用的强度有关：强度较小时，光场包络在时间和空间两方面都展宽；强度较大时，则发生分裂。光与物质相互作用的强度与光场大小、光场频率、偶极矩、失谐以及共振粒子浓度等因素有关。     

高聚物与光场相互作用的微观机制

分析光场与高聚物相互作用的微观机制，介绍高分子与小分子在光场作用下的极化过程。对在窄束光场作用下，高分子链极化后链上各处极化程度的分布情况进行研究，指出对于高度拉伸的聚合物薄膜，电偶极子模型不适合准确解释高分子与光场相互作用的微观机制。为此，采用符合实际的天线模型分析高分子天线与窄束光场的相互作用，从理论上推导出天线模型高分子链上一小段的极化公式，并用离散变分方法——DVM（discrete variational method）计算一个高分子链的极化分布，验证了文中推导出的分式的合理性。最后，将极化分布看作是电流在天线上的分布，计算了天线的次级辐射在空间中的角分布，得到天线模型对电偶极子模型的修正因子。     

太阳能热利用与热力学定律

本文对太阳能的起源、传播、与物质的相互作用以及贮存和利用等各个方面所涉及的物理学定律，特别是对太阳能热利用所涉及的热力学定律进行了概括和归纳．根据热力学定律指出太阳能热利用的真正适用范围，并与矿物燃料能源进行了对比     

二维材料WTe_2薄膜中的天然双曲等离激元

正当光照射在金属表面时,在动量和能量匹配的条件下,电磁波会与材料中自由电子相互作用形成在金属—介质表面传播的电子集体振荡模式,即表面等离子体极化激元(以下简称等离激元)~([1])。等离激元的两个特征尺寸:沿表面的传播波长和垂直于表面的隐式波延伸长度,都远小于真空中光的波长。这使得这种集体振荡模式具有极强的光场限制效应和极大的局域电磁场态密度,可以极大的增强光与物质的相互作用~([2])。因     

Kerr介质中双光子T-C模型光场的量子特性

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场双光子跃迁相互作用系统光场的量子特性，讨论了Kerr介质和原子间偶极-偶极相互作用对光场量子特性的影响. 结果表明：当Kerr效应和偶极-偶极相互作用可以忽略时，光场U2分量的涨落能被周期性地压缩，随着Kerr效应和偶极-偶极相互作用的增强，光场的压缩逐渐变浅，压缩次数减少；Kerr效应和偶极-偶极相互作用的影响使光场的二阶相干度时间演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，但不论耦合强度如何，光子总是呈现聚束效应. 关键词： Kerr介质 压缩真空场 耦合双原子 光场的量子特性     

范德华尔斯材料在转角光学中的研究进展

极化激元是光与不同极化子相互作用形成的半光半物质的准粒子,可用于亚波长尺度的光场调控,在光学成像、非线性效应增强及新型超构材料设计等领域扮演着举足重轻的角色。近年来,随着人们对转角范德华尔斯材料体系的制备工艺和物性研究的不断深入,其中许多新奇的极化激元现象也被揭示。本文综述了近年来转角范德华尔斯材料在光学领域的研究进展,包含转角石墨烯体系中的等离极化激元,转角二维过渡金属硫化物中的激子极化激元与六方氮化硼(h-BN)与α-MoO_3体系中的声子极化激元等。最后展望转角二维范德华尔斯材料中的极化激元在纳米尺度下光与物质相互作用的有效控制方面所展现的巨大潜力。     

暗-暗与亮-暗光伏孤子相互作用

用数值方法分析了平行传播异色光伏暗孤子之间及亮-暗孤子之间的相互作用.结果表明，光伏暗孤子共轴传播能在有限的距离内保持准孤子形态，靠近传播时存在着相互吸引的作用 ，而相距较远传播时表现为一孤子暗区使另一孤子的缓变光场部分发生局部会聚作用.光伏暗孤子与亮孤子的相互作用随距离的不同可使亮孤子光强分布变尖锐或变平缓，以及使亮孤子发生能量转移.从两束信号光共同引起折射率波导这一物理机理对光伏孤子这些相互作用给出定性物理解释. 关键词： 光伏空间孤子 暗孤子 亮孤子 相互作用     

原子动量的量子测量

我们讨论了一个二能级原子与光场相互作用系统，在远离共振的情况下，当光子与原子之间的发生了动量交换时，通过对光场与原子之间纠缠态测量，得知原子的动量信息。     

光场纵向调控研究进展(特邀)

得益于特殊的空间结构,振幅、相位、偏振态面内调控的光场在传输及与物质相互作用过程中展现了诸多引人瞩目的新效应和新现象.随着空间结构光场的深入研究和广泛应用,沿着传输方向的光场调控也逐渐引起注意,由此发展出了一系列具有新颖传播特性,以及空间三维结构的调控光场.本文综述了针对传输方向的光场调控研究进展,包括光场强度沿纵向的...     

双模SU(1,1)相干态光场与V-型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中光场的压缩特性

在双模SU(1,1)相干态光场和V-型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中,应用全量子理论,在旋波近似下,研究了双模光场的压缩特性,分别讨论了光场与原子之间的耦合常数、原子之间的相互作用和光场参数对光场压缩特性的影响.研究表明,光场的两个正交分量均被周期性压缩,光场与原子的耦合系数和原子间的相互作用强度增大时均使得光场正交分量涨落的周期缩短;光场参数的变化不影响光场压缩的周期,对压缩深度有一定的影响.     

离子晶体非简谐振动引起的光学非线性与增强吸收型光双稳

处理了光场与离子晶体的非简谐性振动之间的相互作用问题。导出了用简正坐标即声子模式所表达的非线性晶格动力学和非线性宏观极化。在旋转波近似下，得到在入射光驱动下光子－声子耦合体系的总的相干性哈密顿算符。     

相干光通过空间反演对称介质作用后的压缩性质

本文分析研究相干光与具有空间反演对称非线性介质作用的压缩性质.对于一种非线性介质,其势能具有空间反演对称性,在此情况下介质的偶次极化率为零,对介质极化起主导作用的是它的三次极化率.因此,单模光场与此介质相互作用的哈密顿量正比于光场的湮灭算符与产生算符和的四次方.也就是说我们在计算相干光通过这种具有空间反演对称介质时考虑到所有的能量非守恒项的作用.     

关于理想气体定义的再认识

本文指出：只需玻意耳定律和阿伏伽德罗定律即可定义理想气体．玻意耳定律和焦耳定律不是相互独立的，遵守玻意耳定律的气体必然服从焦耳定律，反之则不然．最后，作者对今日热力学教材中如何定义理想气体提出了建议．     

用于开放性实验和演示实验的静电场中的乒乓球

静电场与物质的相互作用，既表现在静电场对物质的影响，也表现在物质对静电场的影响．现在让我们用一个创造性的实验来更进一步了解静电场中的电介质极化和导体静电感应现象．     

K模辅射场与二能级原子作用系统中场熵的演化

利用时间演化算符方法研究了K模相干光场与二能级原子相互作用系统中系统态矢的演化.利用数值计算方法研究了三模相干光场与二能级原子相互作用系统中场熵的演化,讨论了初始光场强度对场熵演化的影响.结果表明:当初始光场较强时,场熵随时间的演化呈现出规则的振荡,光场与原子之间的相互作用主要表现为双光子跃迁过程.     

方解石中光的传播特征

光通过方解石时,构成方解石的各原子在光场的作用下发生极化,其中氧原子群沿不同方向的极化状况是不相同的.本文由此出发来解释光在方解石中传播时表现出来的种种特征.     

二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠

利用量子熵理论，研究了二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠，讨论了光场与原子的初始参量对其量子纠缠性质的影响.结果表明，利用二项式光场的特性，可以揭示从相干态到数态之间的所有态光场与三能级原子相互作用时的量子纠缠性质.选择适当的系统参数可以制备稳定的光场-原子qutrit纠缠态. 关键词： 二项式光场 级联三能级原子 光场熵 量子纠缠     

双原子与单模腔场拉曼相互作用系统中光场相位统计性质

本文研究了双原子与单模光场拉曼相互作用系统中,在光场和原子具有不同的耦合并计及原子间衣一偶极相互作用情况下,光场相位的演化特性。给出了初始为极弱和极强相干态光场时光场相位概率分布,相位算符望值及相位涨落的解析表达式,并讨论了双原子与腔场之间耦合常数的相对大小原子偶极相互作用强度对辐射场相位统计性质的影响。     

光学学报量子光学及光量子技术

正量子光学是研究光的量子性质,包括光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测以及光与物质相互作用中的量子效应的一门学科,主要探究光场的各种复杂多变的量子行为及其物理本质,解释光场(光子)与物质(原子、分子或者离子)相互作用的各种动力学特性以及与物质相互作用的基本特征、机理、规律等。近年来,