نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

چکیده

در این تحقیق با این فرض که افت و خیزهای میدان الکتریکی خلأ می‌تواند یک مولکول (یا یک اتم) را به یک دو قطبی الکتریکی نوسانی تبدیل کند، پتانسیل برهم‌کنش دو اتم یا دو مولکول غیر قطبی، بر حسب قطبش‌پذیری‌های مولکولی و فاصلۀ بین آن دو محاسبه می‌شود. با در نظر گرفتن میدان الکتریکی کل در موضع یک مولکول به صورت حاصل جمع میدان الکتریکی خلأ و میدان الکتریکی ناشی از دوقطبی الکتریکی القایی مولکول دیگر، و جایگذاری در فرمول اثر استارک مربعی، پتانسیل برهم‌کنش دو مولکول به تابع بستگی میدان الکتریکی خلأ ربط داده می‌شود. با نوشتن پتانسیل برهم‌کنش برحسب قسمت‌های موهومی تابع گرین پتانسیل برداری (با استفاده از قضیه اتلاف- افت و خیز و فرمول کوبو در مکانیک آماری) و محاسبۀ مؤلفه‌های تابع گرین مورد نیاز، پتانسیل برهم‌کنش بین دو مولکول تعیین می‌شود. حالات حدی فواصل کوچک و بزرگ عبارت کلی، بررسی شده و سازگاری با کارهای پیشین نشان داده می‌شود.  
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The evaluation of the interaction potential of two non-polar molecules in Green function approach

نویسندگان [English]

  • H Falinejad
  • S Falahati

Persian Gulf University, Bushehr

چکیده [English]

In this research, by assuming that the vacuum electric field fluctuations can convert a molecule (or an atom) into an oscillating electric dipole, the interaction potential of the two atoms or two non-polar molecules is calculated in terms of the molecular polarizabilities and the distance between them. Considering the net electric field at the position of a molecule as a sum of the vacuum electric field and the electric field due to the induced electric dipole of the other molecule, and substituting in the quadratic stark shift formula, the interaction potential of the two molecules is related to the vacuum electric field correlation function. By writing the interaction potential in terms of the imaginary parts of vector potential Green function tensor components (via the fluctuation- dissipation theorem and Kubo’s formula in statistical mechanics) and computing the required Green function components, the interaction potential between the two molecules is evaluated. The small and large distances limits of the general formula investigated and the consistencies with the previous works are shown.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • vacuum electric field
  • quadratic Stark efect
  • molecular polarizability
  • electric field correlation function
  • fluctuation- dissipation theorem
  • vector potential Green function
  1. P W Milonni, “The Quantum Vacuum”, Academic Press, New York (1994).
  2. W H Keesom, KNAW, 18 (1915)
  3. F London, Physik 63 (1930)
  4. B R Holstein, J. Phys. 69 (2001) 441.
  5. H B G Casimir and D Polder, Rev. 73 (1948) 360.
  6. D Kupiszewska and J Mostoveski, Rev. A 41 (1990) 4636.
  7. D Kupiszewska, Rev. A 46 (1992) 2286.
  8. F Kheirandish, M Soltani, and J Sarabadani, Phys 326 (2011) 657.
  9. H Falinejad and F Bayat, J. Mod. Phys. B 28 (2014) 1450232.
  10. H Falinejad, Phys. J. D 71 (2017) 165.
  11. S M Barnett, B H Huttner and R. Loudon, Rev. Lett. 68 (1992) 3698.
  12. S M Barnett, B H Huttner, R Loudon, and R Matloob, Phys. B 29 (1996) 3763.
  13. A Tip, Rev. A 56 (1997) 5022.
  14. A Tip, Rev. A 57 (1998) 4818.
  15. H Falinejad and S Najafi Ardekani, Phys. B 125 (2019) 208.
  16. R Matloob, Rev. A 62 (2000) 022113.
  17. C C Gerry and P L Knight, “Introductory Quantum Optics”, Cambridge University Press (2005)
  18. E M Lifshitz, Phys, JEPT 2, Part 1 (1956) 73
  19. Landau and E Lifshitz, “Statistical Physics Part 2”, Pergamum Oxford (1980).
  20. J D Jackson, “Classical Electrodynamics”, New York John Wiley and Son (1999).