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Abstract

With the help of the well-known eigenfunctions for a two-level system coupled to a single mode of the radiation field, the correlation functions for both the atomic dipole and the electric field oscillation are calculated, in rotating-wave approximation, for an atom emitting spontaneously into an ideal cavity. Using the Eberly-Wódkiewicz formalism, the corresponding spectra are evaluated in the long-time, narrow-band detection limit. The two spectra exhibit the same Rabi splitting, but the ratio of the strengths of the two lines is significantly different, in the off-resonance case, for the dipole and the field oscillation.

Zur Theorie der spontanen Emission eines in einem idealen Resonator befindlichen Atoms

Mit Hilfe der bekannten Eigenfunktionen für ein an eine einzige Eigenschwingung des Strahlungsfeldes gekoppeltes Zwei-Niveau-System wird die Korrelationsfunktion für sowohl die Dipolschwingung als auch die Schwingung der elektrischen Feldstärke in der rotatingwave-Näherung für ein Atom berechnet, das spontan in einen Resonator ausstrahlt. Unter Verwendung des Formalismus von Eberly und Wódkiewicz werden die entsprechenden Spektren für den Grenzfall langer Beobachtungszeit und schmalbandigen Nachweises ermittelt. Die beiden Spektren zeigen die gleiche Rabi-Aufspaltung, doch das Verhältnis der Stärke der zwei Linien unterscheidet sich im Nichtresonanzfall deutlich für die Dipol- und die Feldschwingung.