Многофотонные процессы в атоме - 5 стр.

       Одно- и неодноэлектронные приближения
       Известно, что при воздействии света на атом происходит изменение
внешних, оптических электронов. Одноэлектронное приближение строго
справедливо лишь для атома водорода. Во всех других атомах имеются
электроны на внутренних оболочках – так называемый остов. Возмущение
остова оказывает возмущающее действие и на внешний электрон.
       а) Валентная оболочка содержит один электрон (щелочные металлы).
       Колебания остова не являются резонансными, так как собственные
частоты колебаний остова велики и в атомных единицах пропорциональны Z.
       Будем пользоваться атомной системой единиц, где е = ћ = Ме = 1.
       При действии света возникают вынужденные колебания остова с
частотой приложенного возмущения.
       В приближении Томаса – Ферми (точечный заряд + диполь) возника-
ет дипольный момент
                        d(t) ~ (E/Z)cosωt,                          (1.1)
где Z – число электронов (заряд ядра).
       Этот дипольный момент взаимодействует с валентным электроном и
может вызвать его переходы.
       Потенциал взаимодействия электрона с остовом пропорционален
(1.1), так как расстояние между ними составляет единицу атомных единиц.
То есть возмущение электрона из-за динамической поляризации остова в Z
раз меньше, чем при прямом возмущении Ecosωt (эффект мал).
       б) Если на валентной оболочке несколько атомов, то приближение
Томаса – Ферми не проходит.
       Когда валентных электронов много, то их взаимодействие между со-
бой обусловливает отклонения от одноэлектронного приближения. Межэ-
лектронные корреляции в случае, например, многофотонной ионизации
изменяют правила отбора.
      Правила отбора
      Известно, что переходы электрона в атоме из одного возбужденного
состояния в другое определяются правилами отбора, которые отражают
законы сохранения различных величин при переходах между начальным и
конечным состояниями.
      Сильное поле, приводящее к многофотонным переходам между свя-
занными состояниями, также возмущает эти состояния. При этом меняют-
ся их энергия, ширина и распределение вероятности нахождения электрона
с заданной энергией. Так как сильное поле возмущает атомный спектр, то
оно изменяет и правила отбора.
      а) Одноэлектронное приближение.
      Для линейно-поляризованного поля оператор возмущения в дипольном
приближении имеет вид:
                       V = zEcosωt,
здесь z – координата электрона в направлении поляризации поля.
                                    5