The theory of photon packets and the Lennuier effect

Abstract

El campo electromagnético cuántico de radiación se estudia para el caso de una distribución espectral de energía y momento. Se introducen y clasifican paquetes de fotones. Algunas de sus propiedades de coherencia se analizan asociando campos clásicos equivalentes con cada paquete. Se estudia la emisión y dispersión de dichos paquetes con especial énfasis en la resonancia de fluorescencia de frecuencias cercanas a la frecuencia atómica. Se muestra que un paquete disperso contiene frecuencias que no están presentes en la radiación incidente, como descubrió experimentalmente R. Lennuier, y la aparente falta de conservación de la energía se ve como una consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg.

The quantum electromagnetic field of radiation is studied for the case of a spectral distribution of energy and momentum. Packets of photons are introduced and classified. Some of their coherence properties are discussed by associating equivalent classical fields with each packet. The emission and dispersion of such packets are studied with special emphasis on the fluorescence resonance of frequencies near the atomic frequency. A scattered packet is shown to contain frequencies not present in the incident radiation, as found experimentally by R. Lennuier, and the apparenl non-conservation of energy is seen to be a consequence of the Heisenberg uncertainty princilple.