Konstanz 1998 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 8: Nichtlineare Optik II

Q 8.5: Talk

Monday, March 16, 1998, 17:00–17:15, R 512

Quantenkorrekturen zu Lokalfeldeffekten in optisch dichten Medien — •S. F. Yelin und M. Fleischhauer — Sektion Physik der LMU, Theresienstr. 37, 80333 München

Optische Eigenschaften dichter atomarer Gase werden neben der Lokalfeldkorrektur nach Lorentz und Lorenz durch Quanteneffekte wie Absorption und Reemision spontaner Photonen bestimmt. Die quantenmechanische Beschreibung dieser Effekte mit effektiven Dichtematrixgleichungen wird an den Beispielen spiegelloser Bistablilität und eines superfluoreszenten atomaren Zerfalls erläutert.

Durch Eliminierung des quantenmechanischen Strahlungsfeldes werden effektive Ein- und Zwei-Atom Dichtematrixgleichungen für optisch dichte Medien abgeleitet, wobei atomare Korrelationen bis in zweite Ordnung berücksichtigt werden. In erster Ordnung bestätigt sich die klassische Lorentz-Lorenz Formel für die Erwartungswerte der lokalen Feldoperatoren, in zweiter Ordnung werden rein quantenmechanische Effekte wie spontane Emission und Atom-Atom Korrelationen einbezogen.

Abschließend wird der Einfluß radiativer Wechselwirkungen auf atomare Kohärenzeffekte wie elektromagnetisch induzierte Transparenz und absorptionsfreien Brechungsindex diskutiert. Die Veranschaulichung und Nutzung dieser atomaren Kohärenzen erfordert relativ hohe Dichten, in denen quantenmechanische Effekte eine wesentliche Rolle spielen.