Многофотонные процессы в атоме - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
Параметры, характеризующие световое поле
Частота
w
. В указанной области спектра она имеет порядок 10
15
с
–1
(hn ~ 1 эВ).
Степень поляризации. Считаем, что свет поляризован полностью, а
степень эллиптичности может меняться от линейной до круговой.
(В соответствующей вращающейся системе координат можно разделить
временные и пространственные переменные, что значительно упрощает
анализ).
Напряженность поля световой волны. Обычно напряженность поля
световой волны сравнивается с атомной напряженностью Е
ат
= m
2
e
5
ћ
–4
~
5 · 10
9
В/см, при которой атом ионизируется за характерное атомное время
t
ат
= ћ
3
m
–1
e
–4
= 2.4 · 10
–17
с
–1
. Следует отметить, что единого количественного
критерия здесь нет. Он зависит от конкретного явления. Например:
а) резонансное перемешивание связанных электронных состояний
при возникновении резонанса между частотой внешнего поля и частотой
перехода между двумя атомными уровнями возникает при напряженности
поля ~ 10 В/см. И это поле в данной задаче проявляется как сильное,
б) а вот вероятность двухфотонной ионизации атома становится сравнимой
с вероятностью при фотонной ионизации при Е ~ 10
6
В/см ~ 10
–3
· Е
ат
. То есть во
этом примере критическая напряженность поля в 10
5
раз больше, чем в первом
примере.
На практике сильное световое поле обеспечивается лазером. Прин-
ципиальные преимущества лазера перед некогерентными источниками со-
стоят в следующем:
- чрезвычайно высокая одночастотность;
- резкая направленность, обеспечивающая максимально высокую яр-
кость лазера как источника света;
- эквивалентный лазеру мнимый источник очень близок к точечному,
поэтому лазерный луч можно фокусировать до размеров длины волны.
Время увеличения амплитуды до максимального значения
d
Т (время
включения возмущения) и Т – время, в течение которого поддерживается
заданное значение амплитуды (время действия возмущения).
Для импульсных лазеров dТ ~ Т ~ 10
–8
с, для непрерывных – dТ << Т.
2. Атом
Изолированный атом является хорошо известной квантово-
механической системой.
Перечислим основные сведения об атоме, которые понадобятся при
рассмотрении воздействия сильного поля на атом. 
       Параметры, характеризующие световое поле
       Частота w. В указанной области спектра она имеет порядок 1015 с–1
(hn ~ 1 эВ).
       Степень поляризации. Считаем, что свет поляризован полностью, а
степень эллиптичности может меняться от линейной до круговой.
(В соответствующей вращающейся системе координат можно разделить
временные и пространственные переменные, что значительно упрощает
анализ).
       Напряженность поля световой волны. Обычно напряженность поля
световой волны сравнивается с атомной напряженностью Еат = m2e5 ћ–4 ~
5 · 109 В/см, при которой атом ионизируется за характерное атомное время
tат = ћ3m–1e–4 = 2.4 · 10–17 с–1. Следует отметить, что единого количественного
критерия здесь нет. Он зависит от конкретного явления. Например:
       а) резонансное перемешивание связанных электронных состояний
при возникновении резонанса между частотой внешнего поля и частотой
перехода между двумя атомными уровнями возникает при напряженности
поля ~ 10 В/см. И это поле в данной задаче проявляется как сильное,
       б) а вот вероятность двухфотонной ионизации атома становится сравнимой
с вероятностью при фотонной ионизации при Е ~ 106 В/см ~ 10–3 · Еат. То есть во
этом примере критическая напряженность поля в 105 раз больше, чем в первом
примере.
       На практике сильное световое поле обеспечивается лазером. Прин-
ципиальные преимущества лазера перед некогерентными источниками со-
стоят в следующем:
    - чрезвычайно высокая одночастотность;
    - резкая направленность, обеспечивающая максимально высокую яр-
       кость лазера как источника света;
    - эквивалентный лазеру мнимый источник очень близок к точечному,
       поэтому лазерный луч можно фокусировать до размеров длины волны.
       Время увеличения амплитуды до максимального значения dТ (время
включения возмущения) и Т – время, в течение которого поддерживается
заданное значение амплитуды (время действия возмущения).
       Для импульсных лазеров dТ ~ Т ~ 10–8 с, для непрерывных – dТ << Т.

      2. Атом

     Изолированный атом является хорошо известной квантово-
механической системой.
     Перечислим основные сведения об атоме, которые понадобятся при
рассмотрении воздействия сильного поля на атом.



                                      4

Страницы