原子在气体介质中吸收光的反冲动量和亚伯拉罕-明可夫斯基辩论
摘要：光在介质中的动量问题中，我们讨论了Abraham-Minkowski辩论中的一个基本问题：如果气体中的一个原子吸收了光子，它吸收了多少动量？我们考虑了吸收原子内部自由度的经典模型，利用微观电磁场的洛伦兹力定律计算吸收的能量和动量。气体中的每个非吸收原子被视为一个介电球体，原子集合形成一个线性、介电、非磁性和非吸收介质，其折射率 n 接近1。我们的数值结果表明，如果原子是经典定位的，平均吸收动量随着n的增加而增大，但小于Minkowski的动量np0，其中p0是真空中光子的动量。然而，用玻色-爱因斯坦凝聚体进行的实验与原子吸收Minkowski动量是一致的。我们认为这些结果之间不存在矛盾，因为在玻色-爱因斯坦凝聚体中，原子处于量子态中，在相对较大的体积中空间叠加形成“连续”的介质。从这个意义上说，与Minkowski动量相兼容的原子动量回动的实验验证将成为介质状态的量子标志。
作者：Jo~ao G. L. Cond''e and Pablo L. Saldanha
论文ID：2307.06938
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-01