Ридберговское состояние атома

Понятие ридберговского атома относится не только к водородоподобному атому. Внешний электрон в сильно возбужденном состоянии находится далеко от ядра и окружающего ядро электронного облака остальных электронов, которые в совокупности для него составляют заряженную область. Если электрон в своем движении не проникает существенно в эту область, то можно считать, что он движется в кулоновском поле с эффективным зарядом Z = 1, и воспользоваться результатами, полученными для ридберговских состояний атома водорода. Изучение ридберговских состояний атомов имеет большое значение для радиоастрономии, физики плазмы и лазерной физики. [c.198]

Полученные экспериментальные данные теоретически описываются в работе [4.40], где получено квазиклассическое выражение для волновой функции в условиях, когда частота электромагнитного поля сравнима с расстоянием до соседних главных оболочек. Рассчитаны вероятности радиационных переходов между ридберговскими состояниями атомов в присутствии сильного микроволнового ПОЛЯ. [c.95]

В работе [4.45] можно найти выражения для динамической поляризу-емости ридберговских состояний атома водорода, усредненной по орбитальному и магнитному квантовому числу (фактически это скалярная часть поляризуемости, усредненная по орбитальному квантовому числу при заданном главном квантовом числе). [c.102]

В работе [4.46] получено аналитическое выражение для скалярной части динамической поляризуемости ридберговских состояний атома водорода при произвольных значениях частоты внешнего поля. Оно переходит в статический и высокочастотный пределы, приведенные выше, при вариации частоты. Кроме того, оно содержит резонансы, когда частота поля совпадает с частотой перехода из рассматриваемого состояния в другие ридберговские состояния. [c.102]

Штарковское расщепление ридберговских состояний атома [c.102]

Рис. 4.8. Штарковское расщепление ридберговского состояния атома водорода с п = 10, т = О в высокочастотном пределе ш > Еп для различных значений орбитального квантового числа I = 0 9 [4.6] (средняя колебательная энергия вычитается

В случае высоковозбужденных (ридберговских) состояний атома водорода и многоэлектронных атомов критическая напряженность поля дается выражением [c.251]

Учитывались переходы электрона в состояния с различными орбитальными моментами (число которых обрезалось произвольным образом). Одним из наиболее важных результатов этой работы является зависимость вероятности фотоионизации из ридберговских состояний атома от интенсивности излучения, приведенная на рис. 10.8. [c.273]

Соотношение между частотой внешнего поля и частотой перехода в спектре атома. Хорошо известно, что расстояние между соседними уровнями в спектре связанных атомных состояний резко убывает с ростом главного квантового числа п так, для ридберговских состояний оно равно Поэтому для интересующего нас стандартного диапазона частот си лазерного излучения от = 0,1 эВ (СО2-лазер) до = 5 эВ (эксимерные лазеры) в спектре атома может реализовываться как случай со < п , так и случай со > п . Первому неравенству соответствуют основное и первые возбужденные состояния, а второму — высоковозбужденные (ридберговские) состояния. Поэтому каждый конкретный случай требует специального анализа, за исключением возмущения основного и высоковозбужденных состояний. [c.87]

Рис. 4.6. Динамический штарковский сдвиг ридберговских 9-состояний атома ксенона с главными квантовыми числами п = 10-15 как функция интенсивности лазерного излучения. Точки соответствуют данным эксперимента [4.41]. Прямая линия — средняя колебательная энергия электрона

Все сказанное выше очевидным образом относится и к ридберговских состояниям многоэлектронных атомов при орбитальных квантовых числах [c.102]

В работе [10.42] также численно исследовалась стабильность ридберговского атома в сильном лазерном поле. Рассматривались ридберговские состояния С большими орбитальными квантовыми числами (порядка главного квантового числа) и магнитным квантовым числом т = 0. Эффект стабилизации объяснялся тем, что для таких состояний электрон все время находится далеко от атомного ядра, и его трудно ионизовать компоненты Фурье для дипольного матричного элемента экспоненциально малы. [c.270]

Поместим атом, находящийся в ридберговском состоянии с главным квантовым числом 1, во внешнее переменное поле (для определенности линейно поляризованное) с частотой Еп, где Еп, как и ранее, энергия связи ридберговского электрона в атоме. Будем увеличивать напряженность внешнего поля. По мере увеличения напряженности ридберговские состояния уширяются за счет увеличения вероятности однофотонной ионизации из всех СОСТОЯНИЙ, для которых ш Еп. Это — так называемое ионизационное уширение атомных уровней. Ширина уровней определяется вероятностью ионизации в единицу времени [c.270]

При расчете этой зависимости были выбраны конкретные характеристики ридберговских состояний и излучения, соответствующие данным эксперимента [10.50], который обсуждается ниже в этом разделе. Как видно из рис. 10.8, результаты расчетов [10.49 указывают на возникновение эффекта интерференционной стабилизации процесса фотоионизации ридберговских атомов. [c.273]

Рис. 10.8. Зависимость вероятности фотоионизации ридберговского атома от интенсивности излучения. Расчет работы 10.49]. Характеристики ридберговского состояния и параметры излучения соответствуют данным эксперимента 10.50

Обратимся теперь к эксперименту. Экспериментальному изучению процесса фотоионизации атома из ридберговских состояний в сильном поле лазерного излучения посвящено несколько работ, результаты которых обсуждаются в обзорах [10.36,10.38]. Здесь мы рассмотрим лишь одну работу 10.50], так как полученные в ней результаты можно сопоставить с теоретическими предсказаниями работ [10.49, 10.51 10.52], приведенными выше. [c.274]

В качестве примера линейного штарковского сдвига можно привести ридберговские состояния атомов (кроме состояний с малыми орбитальными квантовыми числами, для которых отличный от нуля квантовый дефект приводит к нулевому постоянному дииольному моменту). Оценивая с ос а ос п , (см. (4.7)) получим из (4.19) условия реализации лшешого штарковского сдвига для ридберговских атомов с главным квантовым числом п в виде (все величины даются в атомной системе единиц) [c.91]

В недавней работе [6.47] измерялись и анализировались 8- и 9-фо-тонные резонансы при многофотоиной ионизации атома ксенона излучением с длиной волны 800 нм и интенсивностью выше 10 Вт/см . Длительность лазерного импульса составляла 120 фс. На рис. 6.9 приведены фотоэлектронные спектры, демонстрирующие как по мере увеличения интенсивности лазерного излучения 8-фотонный резонанс постепенно переходит в 9-фотонный резонанс из-за динамического эффекта Штарка. Расчет, основанный на модели Ландау-Зинера, находится в хорошем согласии с данными эксперимента. Вероятность многофотонного перехода в данное ридберговское состояние атома ксенона вычислялась по формуле [c.161]

Казалось бы, более просто выглядит данная проблема для светового поля умеренной интенсивности, действующего на ридберговские состояния атомов, так как здесь легко реализуется условие высокочастотности поля Еп. Однако в указанных условиях амплитуда колебаний а л = Е/ш мала по сравнению с размером ридберговского состояния атома что ограничивает возможности применения метода Крамерса-Хеннебергера. [c.259]

Так как речь идет о фотоионизации высоковозбужденных (ридберговских) СОСТОЯНИЙ, то напряженность Fan атомного поля в данном случае численно невелика. Как известно [10.44], напряженность постоянного электрического поля, при которой ридберговский электрон переходит из связанного в свободного СОСТОЯНИЯ за атомное время, описывается приведенным выше выражением (10.5). Уже для главного квантового числа п = 10 величина Fan = Ю В/см. Любая величина, превышающая Fan, является сверхатомной напряженностью для ридберговского состояния атома. [c.270]

Р. с. атомов и ионов характеризуются чрезвычайно малыми (по атомным масштабам) ионизац. потенциалами, большими временами жизни (т. к. вероятность излучат, квантовых переходов с них мала) и большими радиусами орбит высоковозбуждённого (ридберговского) электрона. Р. с. подобны состояниям атома водорода. Переходы между соседними Р. с. лежат в радиодиапазоне. Большое значение п позволяет применять для описания Р. с. квазиклассич. приближение и использовать для них понятия классич. механики. Большие размеры орбит и малые энергии связи ридберговского электрона обусловливают высокую чувствительность Р. с. к воздействию электрич. в магя. полей и большие [c.391]

Ридберговские состояния в магнитном поле. В отличие от обычных слабовозбуждённых состояний, для к-рых осн, роль играет параыагн. взаимодействие атома с маги, полем (см. Зеемана эффект, Пашена — Бака эффект), для атомов в Р. с. важную роль играет диа-магн, взаимодействие, очень быстро растущее с увеличением п. Р. с. в магЕ. поле описывается гамильтониа-Юм [c.393]

При решении ур-ния Шрёдингера с использованием псевдопотенциала для расчёта энергий и волновых ф-ций внеш. электронов в одноэлектронном приближении (в рамках приближений слабой или сильной связи, см. Зонная теория) применима возмущений теория при этом кристаллич, решётка считается неподвижной (т, н. приближение статической решётки). Учёт тепловых колебаний ионов вблизи положений равновесия в узлах кристаллич. решётки благодаря Э.-и. в. приводит к электрон-фононно.ну взаимодействию (об Э.-и. в. в атомах, молекулах и плазме см. в ст. Атом, Молекула, Плазма, а также Рекомбинация ионов и электронов в плазме и Ридберговские состояния). [c.545]

В-третьих, мы должны иметь в виду при рассмотрении многофотонного резонанса с высоковозбужденными атомными состояниями, что типичные времена для обращения электрона по ридберговским эллиптическим орбитам могут быть больше длительности лазерного импульса. Тогда все резонансы исчезают, так как, пока электроны находятся далеко от атомного остова, их взаимодействие с атомным остовом сильно ослабевает. Например, в работе [6.45] не наблюдались резонансы с высоковозбужденными состояниями атома ксенона, имеющими главные квантовые числа выше 10 при длительности лазерного импульса порядка 100 фс. Для таких ридберговских состояний кеплеровский период обращения электрона составляет более 40 фс. Различные аспекты резонансной многофотониой ионизации в случае ультракоротких лазерных импульсов обсуждаются в работе [6.46 . [c.161]

Фотоионизация из высоковозбужденных классических состояний электрона в атоме. Хорошо известно, что для описания ридберговских состояний электрона в атоме применима классическая механика. Классическая модель электрона, вращающегося вокруг ядра по кеплеровой орбите, тем лучше отражает реальную ситуацию, чем больше энергия возбуждения электрона, т.е., чем больше главное квантовое число электрона п. При этом если орбитальное квантовое число I мало, то орбита электрона имеет вид вытянутого эллипса, в фокусе которого находится атомный остов. [c.267]

Большинство возбужденных состояний атомов в горячих газах имеет единственный валентный электрон в высоком одноэлектронном состоянии. Остальные электроны образуют относительно стабильную сердцевину для одного возбужденного или испущенного электрона. Полное состояние, часто называемое ридберговским состоянием, может быть представлено посредством конфигурационного обозначения для системы ядра и стабильных электронов аналогично тому, как это было сделано выше, и обозначения одно-электропного состояния для возбужденного электрона. Если система из ядра и электронов представляет собой заполненную оболочку, то мы уже видели, что ее момент импульса равен нулю и обозначение (т. е. угловая симметрия) для всего атома совпадает с обозначением для внешнего электрона (но с прописной буквой для I). Данное состояние внешнего электрона комбинируется посредством Ь — -связи с данной (незамкнутой) конфигурацией системы ядра и стабильных электронов, образуя группу близко расположенных энергетических состояний. [c.95]

Интересно отметить, что в приближеппи объединенного атома состояние В 2+ имеет электронную конфигурацию isa2pa и поэтому может рассматриваться как ридберговское состояние с и=2. [c.430]

При построении диаграмм Гротриана мы исключили из рассмотрения слишком высокие ридберговские уровни энергии и автоионизационные состояния, отвечающие двухэлектронному возбуждению и лежащие выше ионизационного предела атома. Положение атомных уровней энергии (под ними подразумевалось обычно положение центров тяжести мультиплетов Т = l,Tigil1,gi, где Ti — компонента мультиплета, gi — статистический вес i-ro подуровня) определяется по шкале ординат в обратных сантиметрах, кроме того, цифры над горизонтальными линиями уровней обозначают соответствующее значение энергии возбуждения в электрон-вольтах (1 эВ = 8065, 54 см- ). [c.838]

Смотреть страницы где упоминается термин Ридберговское состояние атома : [c.411] [c.392] [c.394] [c.102] [c.549] [c.391] [c.392] [c.393] [c.394] [c.97] [c.80] [c.128] [c.276] [c.34] [c.428] [c.428] [c.430] [c.538] [c.540] [c.553] [c.395]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...