اندرکنش نور-ماده کوانتیزه شده

اندرکنش نور-ماده کوانتیزه شده

  

فعل و انفعالات نور-ماده نتیجه یک میدان الکترومغناطیسی نوسانی است که به صورت رزونانسی با ذرات باردار تعامل دارد. طیف‌سنجی مولکولی از نور برای بررسی ماده استفاده می‌کند، اما در واقع هرگز مولکول‌ها را نمی‌بیند، فقط تأثیر آنها بر نور است. انواع مختلف طیف سنجی دیدگاه های متفاوتی را ارائه می دهند. این تماس غیرمستقیم با اهداف میکروسکوپی به این معنی است که تفسیر طیف‌سنجی نیاز به یک مدل دارد، خواه بیان شود یا نه.

مدل‌سازی و تمرین آزمایشگاهی طیف‌سنجی به یکدیگر متصل هستند و طیف‌سنجی به اندازه توانایی آن در تمایز مدل‌های مختلف مفید است. این باعث می شود که یک توصیف نظری دقیق از فرآیند فیزیکی زیربنایی حاکم بر تعامل نور و ماده مهم باشد.

از نظر مکانیکی کوانتومی، طیف‌سنجی یک اغتشاش است که توسط نوری که به حالت‌های کوانتومی ذرات باردار در ماده متصل می‌شود، القا می‌شود. همیلتونی برای برهمکنش نور-ماده، که در کلی‌ترین معنای آن شکل است

                                                                             H=HM+HL+HLM

پردازش مکانیکی کوانتومی نور می‌تواند نور را بر حسب فوتون برای حالت‌های مختلف تابش الکترومغناطیسی توضیح دهد. میدان نوری توصیف شده توسط یک پتانسیل برداری وابسته به زمان بر روی ماده اثر می گذارد، اما ماده بر نور تأثیر نمی گذارد. در آن صورت، HL را می توان نادیده گرفت و سیستم Hamiltonian را داشت

                                                                          H≈HM+HLM(t)=H0+V(t)