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里德堡态碱金属原子的强外场效应

作　者: 宋宏伟
导　师: 李勇
学　校: 华中师范大学
专　业: 光学
关键词: 里德堡态碱金属原子模型势 Floquet方法多光子跃迁微波阈谱 B样条径向矩阵元反交叉
分类号: O562.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 23次
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内容摘要

高激发态原子(里德堡原子)是认识和了解原子动力学非常有效的工具。由于通过对里德堡态碱金属原子跃迁和离化行为的研究可以寻找运用经典混沌理论解释相关实验结果的可能性以及寻找经典混沌的量子表现,因此,里德堡态碱金属原子跃迁和离化行为的研究是原子与分子物理以及天体物理中极其活跃的研究领域;同时,原子与场相互作用的研究有助于我们理解原子的结构、依赖于自旋的相互作用以及角动量耦合机制。本文的主要工作是研究高激发态碱金属原子的强外场效应,主要内容如下:(1)基于一种原子势模型,运用Floquet方法,计算了里德堡态钾原子在微波场中的多光子跃迁几率,首次给出了能够直接与实验结果进行比较的理论微波阈谱,理论的阈场和共振场的位置与实验结果符合较好。计算的结果证实阈场的位置不存在平滑的n的依赖性;在一般情况下,在阈场到达之前,微波阈谱中不会出现共振结构。(2)克服传统库仑方法计算高激发态原子径向矩阵元的困难,探索了一种新的方法计算里德堡态碱金属原子的径向矩阵元。根据B样条展开技术和模型势,通过双精度的数值积分,计算了高激发态原子的径向矩阵元,其主量子数n达到145,保持至少5位有效数字,而传统的库仑方法只能计算主量子数n＜30的径向矩阵元。作为检验的例子,计算了高激发态钠原子在静电场中主量子数n达到70的能级初始反交叉的位置和宽度。根据碱金属原子微波离化中多步跃迁的观点,离化几率由第一步跃迁确定,我们的方法可以直接用于定量地研究多光子离化过程。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章研究背景  8-16
  1.1 里德堡原子  8-9
  1.2 强微波场中的里德堡原子  9-12
    1.2.1 强微波场中的里德堡氢原子  9-10
    1.2.2 强微波场中的里德堡碱金属原子  10-12
  1.3 静电场中的里德堡原子  12-14
    1.3.1 静电场中的里德堡氢原子  13-14
    1.3.2 静电场中的里德堡碱金属原子  14
  1.4 论文的结构  14-16
第二章微波场中的里德堡钾原子  16-34
  2.1 引言  16-17
  2.2 理论方法  17-19
    2.2.1 势模型  17-18
    2.2.2 Floquet方法  18-19
  2.3 结果与讨论  19-34
第三章静电场中的里德堡钠原子  34-51
  3.1 引言  34-35
  3.2 理论方法  35-39
    3.2.1 模型势  35-36
    3.2.2 B样条  36-39
  3.3 结果和讨论  39-51
第四章总结与展望  51-52
参考文献  52-56
攻读硕士学位期间完成及发表的文章  56-57
致谢  57

里德堡态碱金属原子的强外场效应

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