Многофотонные переходы в кулоновском континууме

• Автор: Мармо, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 341 с.

Введение 1. Обобщенные штурмовские разложения КФГ
1.1. Штурмовское разложение КФГ со свободными параметрами. Симметричный ряд
1.1.1. Выражение для ядра £кк,
1.1.2. Разложение КФГ на резонансную и потенциальную части
1.2. Штурмовское разложение КФГ со свободными параметрами. Несимметричный ряд
1.3. Сходимость М^-рядов со свободными параметрами
2. Двухфотонные формулы Гордона
2.1. Формулы Гордона и проблема расчета двухфотонных переходов
2.2. Матричные элементы неупругих двухфотонных переходов
2.3. Двухфотонные формулы Гордона для связанно-свободных переходов
2.4. Поляризуемости возбужденных состояний
2.4.1. Точные аналитические результаты для компонент тензора поляризуемости
2.4.2. Поляризуемости в предельных областях
2.5. Численные данные для штарковского сдвига возбужденных уровней
2.6. Динамические поляризуемости щелочных атомов при надио-роговых частотах

2.7. Заключительные замечания
3. Эффекты высших порядков во взаимодействии атомов с внешними полями
3.1. Нелинейные восприимчивости атомов в области частот выше порога ионизации
3.1.1. Генерация третьей гармоники
3.1.2. Динамические гиперполяризуемости: общий анализ
3.1.3. Динамические гиперполяризуемости: численные результаты
3.2. Магнитоэлектрические восприимчивости
атомов
3.2.1. Теория возмущений для квазиэнергии атома в переменном электрическом и постоянном магнитном полях
3.2.2. Восприимчивости 72£,2П+1 и постоянная Верде
3.2.3. Восприимчивости и постоянная Коттона - Мутона
3.2.4. Поправки к сечению фотоионизации в магнитном поле
3.2.5. О границах применимости теории возмущений и возможности экспериментального наблюдения магнитоэлектрических эффектов
4. Поляризационные эффекты в ионизации атомов
4.1. Редукция биполярных гармоник
4.1.1. Общие замечания
4.1.2. Формулы редукции для биполярных гармоник с произвольными рангами
4.2. Угловое распределение фотоэлектронов в двойной фотоионизации
4.2.1. Общие равенства
4.2.2. Угловая зависимость параметров а
4.3. Эллиптический дихроизм и угловое распределение электронов в двухфотонной ионизации атомов
4.3.1. Феноменологический анализ

4.3.2. Явные выражения для параметров углового распределения
4.3.3. Аналитические результаты для ^-потенциала
4.3.4. Численные результаты для цезия и водорода
4.3.5. Заключительные замечания
4.4. Поляризационные эффекты в трехфотонной ионизации водорода
4.4.1. Общие формулы
4.4.2. Расчет амплитуды многофотонных переходов в непрерывный спектр
4.4.3. Численные результаты
4.5. Вклад высших мультиполей в вероятность многофотонной ионизации поляризованных атомов
4.5.1. Многофотонная ионизация атомов из поляризованных состояний
4.5.2. Влияние поляризационных мультиполей высших порядков на вероятность многофотонной ионизации
4.5.3. Инвариантные параметры сечения двухфотонной ионизации
5. Двухфотонные тормозные процессы при рассеянии на атомах
5.1. Поляризационно-угловая структура сечений двухфотонных тормозных процессов
5.1.1. Общие формулы
5.1.2. Парциально-волновое разложение амплитуды
5.1.3. Эффекты циркулярного и эллиптического дихроизма
в свободно-свободных переходах
5.1.4. Циркулярный дихроизм в классическом тормозном излучении
5.2. Двухфотонные переходы в кулоновском континууме
5.2.1. Двухфотонные |р^) —* |р,'~^) переходы
5.2.2. Двухфотонные |Е1) —» Е'1') переходы

МЭ (2.2) с п' = п: в этом случае полиномиальные члены отсутствуют и Mj?i>(n, п, Е — Еп±и>) записывается в виде простого произведения суммы двух гипергеометрических полиномов на сумму двух полных гипергеомет-рических функций 2^12.2. Матричные элементы неупругих двухфотонных переходов
Необходимость вычисления МЭ двухфотонных переходов между состояниями дискретного спектра п1) и п'1') с п' ф п возникает как при исследовании реальных двухфотонных процессов (комбинационного рассеяния света атомом, двухфотонного возбуждения или распада атомных состояний), так и в случае многофотонных переходов при наличии двухфотонных резонансов на промежуточных уровнях (ионизация, генерация высших гармоник лазерного излучения). В частности, двухфотонный резонанс играет определяющую роль в экспериментах по генерации смешанных частот в различных схемах четырёхволнового смешения в условиях самоиндуциро-ванной прозрачности газовой среды (см., например, [94], а также работу [95] но резонансной генерации УФ излучения в схеме Е^+и+оо + и)1 — Епр на переходах пр) —> 11.5) с п = 3 — 8 в атомарном водороде).
Как показывает практика, в аналитических расчетах двухфотонных МЭ наиболее удобно использовать оператор взаимодействия электрона с полем в “форме скорости”:
V = -А • V + —А2,
где А - векторный потенциал поля волны с электрическим вектором
¥{г,г) = .Р11е{еехр(-ги;г + гк • г)}, (2.5)
|к|=о>/с, е-к = 0, е • е* = 1.
В дипольном приближении слагаемое с А2 не дает вклада в амплитуды неупругих переходов, которые после интегрирования по угловым переменным выражаются через радиальные МЭ вида
М^п,п',Е) = {п'1'[)(Г,ЬЫЕ)Ь(Ь,1)п1) , (2,6)