運(yùn)用量子電動力學(xué)研究物質(zhì)與電磁場之間的相互作用時,得到一個重要結(jié)論,即真空中的電磁場具有零點(diǎn)能漲落,真空能量在特殊情形下產(chǎn)生的可觀測效應(yīng),即Casimir效應(yīng)。1948年Casimir預(yù)言真空中兩個不帶電的導(dǎo)電平行板存在吸引力;同年,Casimir和Polder預(yù)言了真空中兩個中性原子之間或一個中性原子與一塊理想導(dǎo)體板之間存在著一個相互吸引力,這兩種力作為連接量子與經(jīng)典世界的橋梁,在各個學(xué)科都受到廣泛關(guān)注。雖然Casimir力通常情形下為吸引力,但是在有些情況下也顯示排斥力。研究表明通過改變研究系統(tǒng)的形狀和材料或利用特定裝置,如具有高磁導(dǎo)率條件的裝置、涉及左手超材料的光學(xué)裝置,都有可能使Casimir力為排斥力。Casimir力和Casimir-Polder力的研究在現(xiàn)代納米技術(shù)及石墨烯材料的發(fā)展中,有不可忽略的作用。在對Casimir效應(yīng)的研究中,需要弄清楚的問題是Casimir力呈吸引力或排斥力的條件。本文基于Ujihara模式理論,在考慮相互作用哈密頓量中包含反磁項情況下得到了Casimir力修正項和Casimir-Polder力的解析表達(dá)式,研究結(jié)果表明反磁項改變Casimir力修正項的性質(zhì),而不改變Casimir-Polder力的性質(zhì),并通過數(shù)值分析討論了場振幅反射率,腔尺寸和腔內(nèi)兩能級原子的位置等因素對力的影響。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O562
【部分圖文】：

材料器件制備過程中的邊界條件處理提供了解釋。后，由 M.J.Sparnaay 通過實驗[8]測得 Casimir 力是真實存在的，雖但也增加了人們對這個問題的研究興趣；1997 年 S.K.Lamoreaux 在板絕對平行難以實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計扭擺與電機(jī)結(jié)合系統(tǒng)，在鍍金屬板之間精確測量得到 Casimir 力[9]，且在零度、兩者距離遠(yuǎn)小于理想條件下，實驗得到的 Casimir 力在誤差為 5％左右的范圍內(nèi)與1998 年，U.Mohideen 利用原子力顯微鏡測得的球體與導(dǎo)體板之[10]與理論值的誤差不到 1％，實驗裝置為，將包裹金的聚苯乙烯力顯微鏡懸臂，然后將其放置于硅板附近，硅板與裹金球體之就能通過原子力顯微鏡測得；2001 年，G.Bressi 成功對兩個平行 Casimir 力進(jìn)行了高精確測量[11]；2011 年 S.K.Lamoreaux 小組測量asimir 力與距離的影響關(guān)系[12]；2018 年，A L Cunuder 首次在氮?dú)庵惺褂孟嗤脑O(shè)備和樣品測量了兩個金表面之間 Casimir-Lifshitz如圖 1.2-1，將裹金的聚苯乙烯球粘在懸臂尖端上，測量距離為作用力，當(dāng)懸臂彎曲時，通過干涉技術(shù)檢測兩個光束之間的光程

圖 1.2-2：兩個鍍金空心玻璃球之間的 Casimi件的設(shè)計中，Casimir 力作為主導(dǎo)力，它方向從而產(chǎn)生有利條件的同時，也會由于過調(diào)整材料形狀、性質(zhì)及其他方面有效操如今的熱門研究方向。由 Casimir 力推廣得行了分析，能夠很好解釋原子級材料邊界研究致力于對材料性質(zhì)、形狀、溫度、asimir 力為零或者為排斥力的情況。由于、邊界條件[19-21]、溫度[22]及所屬系統(tǒng)背通過改變以上條件使 Casimir 力變成斥力球形導(dǎo)體間，當(dāng)一個邊界滿足 Neumann 件時，Casimir 力可變?yōu)榕懦饬26]，且通過實驗得到了證實[27,28]，如圖 1.2-3，此序幕。

-3：實驗圖示
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本文編號：2851283