Interaction of a two-level atom with a stochastic electromagnetic field

Summary

A simple closed expression for the complete time behavior of a two-level «atom» interacting with a classical stochastic electromagnetic field is given. The answer for the energy of the atom as a function of time is in terms of a contour integral involving the power spectrum of the perturbing radiation. The cases of Lorentzian, Gaussian and «square» spectral-line profiles are compared; no significant difference in the time behavior is found in these three cases.

Riassunto

Si presenta una semplice espressione chiusa per il comportamento temporale completo di un «atomo» a due livelliche interagisce con un campo elettromagnetico stocastico classico. La risposta per l'energia dell'atomo in funzione del tempo è espressa in termini di un integrale di contorno che coinvolge lo spettro di potenza della radiazione perturbante. Si fa un confronto fra i casi di profili lorentziani, gaussiani e «quadrati»; non si trova alcuna differenza significativa nel comportamento temporale nei tre casi.

Резюме

Приводится простое замкнутое выражение для временного поведения двухуровневого «атома», взаимодействующего с классическими стохастическим электромагнитным полем. Выражение для энергии атома, как функции времени, записывается в виде контурного интеграла, включающего степенной спектр возмущающего излучения. Рассматриваются и сравниваются случаи лоренцева, гауссова и «прямоугольного» профилей спектральных линий. В этих трех случаях не обнаружено существенных различий во временном поведении.