فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله می‌خواهیم با استفاده از نظریۀ الکترودینامیک کوانتومی و نظریۀ سامانه‌های کوانتومی باز در تصویر هایزنبرگ، پدیدۀ تابش جسم سیاه یک‌بعدی را توصیف کنیم. بدین منظور، یک کاواک فابری-پرو را در نظر می‌گیریم که با محیط اطرافش در دمای معینی در حال تعادل گرمایی است و یکی از مدهای طولی آن به وسیلۀ یک لیزر خارجی تحت دمش اپتیکی قرار دارد. با نوشتن معادلات دینامیکی هایزنبرگ-لانژون برای مدهای طولی درون کاواک و حل آنها تحول زمانی میدان اپتیکی کل داخلی را در شرایط پایا به دست می‌آوریم. سپس با استفاده از نظریۀ ورودی-خروجی در اپتیک کوانتومی، میدان اپتیکی خروجی کاواک را در شرایط پایا به دست می‌آوریم و از روی آن توان طیفی خروجی کاواک را محاسبه می‌کنیم‏. نتیجه به صورت مجموع یک بخش همدوس و یک بخش ناهمدوس در توان طیفی خروجی ظاهر می‌شود که اولی مربوط به میدان میانگین و دومی مربوط به افت‌و‌خیرهای کوانتومی میدان درون کاواک است که منشأ بروز تابش گرمایی است. سرانجام نشان می‎دهیم که در حد پیوستار، افت‌و‌خیزهای کوانتومی خروجی کاواک منجر به ظهور طیف پلانک یک‌بعدی شده که در حد بسامدهای پایین به شکل یک‌بعدی رابطۀ ریلی-جینز منجر می‌شود. سپس با محاسبۀ چگالی انرژی کل خروجی، قانون استفن-بولتزمن را برای تابش جسم سیاه یک‌بعدی به دست می‌آوریم.