Главная > Оптика > Оптическая когерентность и квантовая оптика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

15.6.6. Субпуассоновская статистика фотонов

Как видно из (15.6.33), если число регистрируемых флуоресцентных фотонов, испущенных атомом за короткий временной интервал счетно, то статистика фотонов должна быть субпуассоновской. В разд. 14.9 было показано [см. формулы (14.9.11) и (14.9.12)], что дисперсия задается выражением

где функция определяется интегралом

Для достаточно короткого временного интервала величину под знаком интеграла можно заменить величиной так что

Следовательно, дисперсия принимает вид

Но из (15.6.33) и (15.6.34) следует, что или

так что

Следовательно, регистрируемые фотоны являются субпуассоновскими, хотя отклонение от статистики Пуассона может быть очень малым, когда Параметр характеризующий отклонение от статистики Пуассона, задается формулой [ср. (14.9.13)]

Подобным же образом легко показать, что статистика является субпуассоновской в пределе больших времен когда

С помощью (15.6.33) легко находим, что в стационарном состоянии

так что

Можно показать с помощью (15.6.13), что (Mandel, 1979а)

так что в пределе больших времен

Величина всегда отрицательна, но может быть очень мала по абсолютной величине, когда фиксируется малое число испущенных фотонов.

Первое экспериментальное подтверждение субпуассоновской статистики фотонов в явлении резонансной флуоресценции было сделано в работе (Short and Mandel, 1983а, b), где было получено значение равное —0.002. Фактически, в явлении резонансной флуоресценции впервые проявилась неклассическая статистика отсчетов.

Атомная резонансная флуоресценция является примером явления, которое нельзя адекватно описать полу классической теорией, каким бы интенсивным или «классическим» ни было возбуждающее поле, поскольку флуоресценция всегда проявляет квантовые свойства.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление