Стан Фока

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Стан Фока — це квантовомеханічний стан з точно визначеною кількістю частинок. Названо в честь радянського фізика В. О. Фока.

Властивості станів Фока[ред.ред. код]

В одномодовому фоківському стані , знаходиться n частинок, n — ціле число).

В основному стані в моді немає жодного кванту, але стан все рівно має енергію . Часто також називають вакуумним станом.

При розгляді вторинного квантування, стани Фока формують найзручніший базис простору Фока. Вони підкоряються наступним співвідношенням статистики Бозе-Ейнштейна (випадок частинок з цілим спіном):

де і  — є операторами знищення і народження, відповідно. Схожі співвідношення виконуються для статистики Фермі-Дірака (для частинок з напівцілим спіном).

З цих співвідношень виходить

і

,

тобто кількість частинок в фоківському стані не має флуктуацій.

Енергія станів[ред.ред. код]

Стани Фока є власними функціями гамільтоніану поля:

де енергія відповідного стану , гамільтоніан дорівнює .

При підстановці гамільтоніану до наведеного вище виразу, отримаємо:

Відповідно, енергія стану дорівнює , де це частота поля.

Ще раз відмітимо, що енергія нульового (основного) стану відмінна від нуля і її називають нульовою енергією.

Вакуумні флуктуації[ред.ред. код]

Див. також Частота Рабі

Вакуумний стан або є станом з найменшою енергією і

Електричне, магнітне поля і векторний потенціал мають однаковий вигляд:

Легко помітити, що величина оператору поля цього стану зникає в вакуумному стані:

Однак, можно показати, що квадрат оператору поля не дорівнює нулю.

Вакуумні флуктуації відповідальні за велику кількість явищ у квантовій оптиці, наприклад таких як Лембів зсув і сила Казиміра.

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  • Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория // Теоретическая физика. — М. : Физматлит, 2008. — Т. 3. — 800 с.
  • Хоружий С. С. Введение в алгебраическую квантовую теорию поля. — М. : Наука, 1986. — 304 с.
  • Швебер С. Введение в релятивистскую квантовую теорию поля. — М. : ИЛ, 1963. — 844 с.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.