卡西米尔力、辐射热传递的热修正及一项实验

在热量子场论框架下，获得了由 Leontovich 表面阻抗描述的两个真实金属之间卡西米尔相互作用的低温渐近表达式。结果表明，使用红外光学阻抗计算的卡西米尔熵在零温极限下趋于零。相比之下，使用 Drude 模型阻抗计算的卡西米尔熵在零温时达到一个依赖于系统参数（即违反能斯特热定理）的正值。因此，红外光学阻抗通过了热力学检验，而 Drude 模型阻抗则未通过。我们还对真实金属板之间真空隙的热卡西米尔力和辐射热传递进行了现象学分析。结果表明，在几百纳米的间距下，用 Drude 模型的 Leontovich 阻抗来表征金属与实验不一致。我们提出了一种考虑弛豫过程的红外光学阻抗修正方案。由此阻抗预测的辐射热传递功率比之前的预测小几倍，这是由于横向电倏逝波的贡献不同所致。文中讨论了 Lifshitz 公式中低频的物理意义。结论是，需要进行新的辐射热传递测量，以找出电磁涨落理论中对金属的恰当描述。