高里德堡态氢原子与氦原子散射的高分辨研究

利用了氢原子飞渡时间谱实验方法对处于高n主量子数里德堡态的氢原子与氦原子的分子束散射过程进行了高分辨研究.测量了H(n)+He→H(n′)+He散射过程的散射微分截面.实验结果表明,产物主要分布在前向散射方向,在侧向也有一定的分布.在前向和侧向存在大量的振荡结构.同时详细的研究也表明,在上述的散射过程中往前散射的方向上,氢原子里德堡态主量子数n的变化并不是很大.实验结果得到了为理论上精确研究高n主量子数里德堡态的氢原子与氦原子的散射动力学的一套精细的实验数据.     

ns6s里德堡分子的势能曲线

里德堡电子与基态原子的低能电子散射形成长程里德堡分子,这种分子具有大的轨道半径,丰富的振动能级和永久电偶极矩等特点。本文考虑铯里德堡ns态与(n-4)l(n为主量子数,l为角量子数且l2)近简并态的非绝热耦合与p-波共振现象,数值计算了长程铯里德堡分子的势能曲线。分析ns6s(n=32-36)态分子最外层势阱,研究了长程里德堡分子的势阱深度、平衡距离与主量子数n的关系,为实验研究长程里德堡分子提供理论依据。     

高激发态里德堡原子

一、引 言 在调频激光器和高分辨率激光光谱学迅速发展的过程中,近几年来十分引人注目的研究领域是原子和分子的高激发态光谱学.对原子来说,高激发态是指原子中的电子被激发到主量子数n很大的量子态.当只有一个电子被激发到高量子态时,称为里德堡原子.例如在实验室中已制备出10     

里德堡分子物理的研究进展

里德堡原子是主量子数（n）很大的高激发态原子，由一个或者多个里德堡原子形成的里德堡分子具有大的尺寸，丰富的振转能级，永久的电偶极矩以及对外场非常敏感等特性，不仅包含了里德堡原子的奇异特性，而且在量子信息存储和量子模拟以及在医学中具有广泛的应用价值，引起了国内外学者的研究兴趣。根据束缚机制的不同，里德堡原子形成不同种类的里德堡分子，目前包括里德堡电子与基态原子低能电子散射形成的基态–里德堡分子、里德堡原子间电多极相互作用形成的里德堡–里德堡分子和离子与里德堡原子间电多极相互作用形成的离子–里德堡分子。本文综述了近年来双原子里德堡分子的研究进展，包含三类里德堡分子的形成机制、实验观测及其光谱特性等。     

椭球坐标下求解强磁场中的氢原子

在椭球坐标系下,采用B样条基组方法计算了磁场范围在0-1000 a.u.下氢原子低能态能量以及实验室磁场下(几个特斯拉)氢原子里德堡态的能级,并与文献中的精确结果进行了比较.对1s0态,磁场γ≤100 a.u.时,本文计算结果有12位有效数字的精度,γ=1000 a.u.时有11位有效数字的精度.对2p-1低激发态,γ≤100 a.u.时,能量至少有11位有效数字的精度;γ=1000 a.u.时,有9位有效数字的精度.对原子高激发态,我们计算了实验室磁场下(磁场为4.7特斯拉)氢原子里德堡态(主量子数n=23)的抗磁谱,得到了至少10位有效数字精度的能谱.本文方法既适用于超强磁场下低能态的计算,同样适合原子高里德堡态抗磁谱的计算,为精确计算强磁场下原子能谱提供了一个新的可行方案.此外,讨论了本文方法推广到平行及交叉电磁场下原子能谱计算的可行性.     

氢离子与里德堡态锂原子碰撞中的电荷转移过程

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了H+离子与里德堡态的Li(5d)原子碰撞的电荷转移过程,计算了5d电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面.研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律,并尝试给出了解析的标度关系;探讨了标度规律随入射粒子能量的变化,分析了高激发态电子电荷转移过程的动力学机制.     

太赫兹场中里德堡铷原子的相干操控

采用含时多态展开方法研究了太赫兹场中里德堡铷原子布居数迁移的动力学过程,计算了一个太赫兹脉冲序列与三能级里德堡铷原子系统相互作用后的布居数分布,以及多脉冲序列对多量子态里德堡铷原子系统的相干操控,给出了同一主量子数n中不同角量子数l态布居数的含时演化过程.结果表明:通过优化太赫兹脉冲序列参数,铷原子布居数可由初态被抽运到较高的目标态,在太赫兹频率范围实现里德堡原子的操纵与控制.     

静电场中铷原子里德堡态反交叉位置和宽度的计算

用碱金属原子的模型势结合B-样条函数展开方法研究了静电场中铷原子里德堡态的能级结构特点,计算了铷原子主量子数n由16到25之间的(n 3)s和(n,k)态间的Stark能级反交叉位置和宽度,得到了与实验相一致的结果,并给出了计算铷原子在静电场中高里德堡态能级反交叉位置的经验公式.     

太赫兹场中里德堡铷原子的相干操控

采用含时多态展开方法研究了太赫兹场中里德堡铷原子布居数迁移的动力学过程,计算了一个太赫兹脉冲序列与三能级里德堡铷原子系统相互作用后的布居数分布,以及多脉冲序列对多量子态里德堡铷原子系统的相干操控,给出了同一主量子数n中不同角量子数l态布居数的含时演化过程.结果表明:通过优化太赫兹脉冲序列参数,铷原子布居数可由初态被抽运到较高的目标态,在太赫兹频率范围实现里德堡原子的操纵与控制.     

氢离子与里德堡态锂原子碰撞中的电荷转移过程

利用双中心原子轨道强耦合方法研究了H^＋离子与里德堡态的Li（5d）原子碰撞的电荷转移过程，计算了5d电子转移到氢原子各个次壳层的态选择截面及总截面．研究了态选择截面随俘获电子主量子数及角量子数变化的规律，并尝试给出了解析的标度关系；探讨了标度规律随入射粒子能量的变化，分析了高激发态电子电荷转移过程的动力学机制．     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

利用平均场法计算里德堡原子的 偶极阻塞效应

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响。随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著。里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域。     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

里德里原子偶极阻塞效应的平均场的研究

利用平均场法计算了里德堡原子的偶极相互作用,分析了主量子数、拉比频率以及原子密度等对偶极阻塞效应的影响.随着主量子数以及原子密度的增大,原子间的相互作用增强,里德堡原子的偶极阻塞效应越明显;激光功率的增加,能提高里德堡原子的激发几率,但激发几率会趋于饱和,此时里德堡原子间的偶极阻塞效应最为显著.里德堡原子的偶极阻塞效应广泛应用于量子信息等领域.     

类Na离子里德堡态的势模型波函数和极化率

本文采用一种改进的原子唯象模型,获得了类钠离子高里德堡态(8≤n≤30)解析形式的价电子波函数。由此系统地计算了MgⅡ、AlⅢ、SiⅣ、PⅤ、SⅣ、ClⅦ、ArⅧ、KⅨ离子相应里德堡态的标量和张量极化率,并建立了极化率与主量子数的标度关系。文中还对极化率随离化度的变化规律进行了讨论。     

长程铯里德堡分子的势能曲线

本文介绍了半经典近似下的低能电子-原子散射理论, 引入贋势描述里德堡电子与基态原子的相互作用, 数值计算了铯原子nS (n=30-60)里德堡态与6S基态原子形成的长程里德堡分子的势能曲线. 并对最外层势阱进行分析, 获得长程里德堡分子的势阱深度、平衡距离与主量子数n的关系. 为实验制备里德堡分子并进一步分析其性质提供理论依据. 里德堡分子对外界非常敏感, 可用于微弱信号的检测.     

钡原子高激发态吸收谱的研究

一、引言高激发态原子是在外壳电子受到激发后处于主量子数 n 很大状态的原子,亦称为Rydberg 原子.这些原子具有玻尔半径大,能级寿命长,束缚能小等特点.开展对高激发态原子的研究对研究激光与     

关于原子物理的两类习题

一、原子物理中有这样一类题:已知氢原子被单色光激发到主量子数为n的能级,求氢原子可能的发射谱线的个数;或者已知氢原子发射谱线的个数,求氢原子被激发而到达的能级的主量子n。 这是n个量两两组合的问题,因而主量子数n与可能的发射谱线个数Nn之间有如下的关系:利用此式,由已知Nn求n,或由n求Nn,均很方便. 二、还有一类题:为了使氢原子发射出Ha(发射Hβ,Hγ…等的情况也类似)谱线,应向氢原子提供多少能量? 一些书上对这个题用下式求解: 我认为这是不合适的,因为在这里把氢原子看作在吸收能量以前就已处在n=2的激发态,事实上,在一般情况下…     

氢原子光谱实验的数据处理

氢原子光谱实验在很多院校已开设多年了。数据处理的方法是测出氢的n条谱线波长之后,给出各谱线相应的量子数n,学生利用巴尔末公式(?)=R(1/2~2-1/n~2)把里德堡常数R计算出来,这种数据处理的方法对培养学生的能力意义不大,我们设计了一     

类氢及碱金属原子激发态寿命的半经典计算公式

根据对应原理,得到了类氢原子能态平均寿命半经典的计算公式τ(n,l),然后利用相对论单通道量子数亏损理论进行推广,得到用来计算考虑总角动量J的激发态寿命公式τ(n,l,l+1/2)和τ(n,l,l-1/2),利用单通道量子数亏损理论得到了碱金属原子n、l远大于1时激发态寿命的半经典公式τ(n.l)=τ0(m+M/nm/v/+M)2v7l(l+1/2)/n4,其计算结果和实验数据符合的很好.