微腔量子电动力学(Cavity Quantum Electrodynamics)建立以来，有关的基本理论和各种方案被广泛应用和研究。与此相关的主要有原子在光场作用下的干涉和衍射行为，原子冷却、俘获与凝聚，原子光学晶格，以及在此基础上的宏观量子干涉和原子激光。以之作为基本理论的学科有量子光学(注重量子化电磁场对原子行为的作用以及原子对场的影响)，原子光学(注重原子表现出的光的特性研究)。近年发展并成为热点的量子信息学也广泛运用了微腔量子电动力学的方案进行量子纠缠态制备，量子门的构造和量子计算过程的实现，例如俘获离子阱系统和一些线性光学体系。 从动力学的描述看，光场与原子的作用导致的原子动力学效应基本可以分为两种情况：共振场和非共振场的情况。共振场与原子的作用被普遍用于原子与腔场模式之间的关联的研究，例如Rabi振荡，原子布居翻转，二者的纠缠以及在此基础上以场为媒介实现的多原子纠缠，一般整个动力学演化过程中场的分布是破坏性的，同时多原子间很难做到纯态描述。非共振场(或称大失谐场)与原子的作用体现了对场是一种非破坏性演化，当然同时原子内部能级之间可以分离变量，原子的外部自由度，即质心运动与腔场具有动量交换，理论和实验都已经证实会出现原子反射、折射、干涉等现象。 本论文主要研究量子化失谐场与单原子作用的动力学特性及干涉和衍射效应。文章介绍了光场与原子作用的基本理论及主要的应用，给出失谐场与原子作用的有效动力学研究结果。通过详尽推导，给出了在动量空间表示的原子干涉的分布函数；在改变耦合强度，场的波长，频率失谐，并采取不同的原子纵向速度时，原子体现不同的衍射特点。