4.1.3 光子数态的平均电场和平均强度

更新于 2026年10月10日 版权声明
4.1.3 光子数态的平均电场和平均强度

按照第3章的讨论,单模电场算符可以表示为

图示

其中,电场空间函数u(r)完全由空间边界条件决定,而电场的算符性质由产生算符和湮灭算符决定。

在光子数态中,我们可以计算电场算符的平均值:

图示

利用湮灭算符和产生算符的性质:

图示

可以得到电场的平均值为(https://www.daowen.com)

图示

即在光子数态中,单模线性极化电场的平均值为零。同样,也可以证明光子数态中磁场矢量的平均值也为零。然而,光子数态中表示为电场平方形式的电场强度的平均值却不为零:

图示

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当n=0时,也就是在真空态|0〉中,式(4.24)表示为

图示

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