Сверхтонкая структура спектров атомов и молекул в сильном резонансном электромагнитном поле

• Автор: Бордо, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 177 c. : ил

ГЛАВА І. МЕТОДО ТЕОРИИ РЕЗОНАНСНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ЭЛЕКТРО -МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

§ I. Обзор, литературы

§ 2. Метод квазиэнергий

§ 3. Метод матрицы плотности

Глава II. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА ІИГАРКОВСКИХ ПОДУРОВНЕЙ

В РЕЗОНАНСНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

§ 4. Сверхтонкая структура квазиэнергетичеоких

уровней

§ 5. Симметрия квазиэнергетичеоких состояний

§ 6. Резонансная флуоресценция и поглощение

пробного поля в сильном монохроматическом поле

§ 7. Резонансная флуоресценция и поглощение
пробного поля в сильном флуктуирующем поле :
§ 8. Вычисление населенностей квазиэнергетических состояний
§ 9. Спектры поглощения пробного поля и резонансной флуоресценции атома Ар
§ 10. Спектр поглощения пробного поля атома М'сс
§ II. Спектр поглощения пробного ПОЛЯ
молекулы СМ
Глава III. ПРОЯВЛЕНИЕ СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ В ИНТЕГРАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕЗОНАНСНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ
§ 12. Биения и сигналы пересечений в интегральной интенсивности флуоресценции

§ ІЗ. Описание эксперимента по исследованию сверхтонкой структуры спектра возбужде-

§ 14. Сверхтонкая структура линии D* в
спектре возбуждения атома A/d
ГЛАВА ІУ. ЭФФЕКТ ЯНА-ТЕЛЛЕРА В РЕЗОНАНСНОМ ЭЛЕКГРО
МАГНИТНОМ ПОЛЕ
§ 15. Эффект Яна-Теллера
§ 16. Электронные квазиэнергетические состояния
молекулы
§ 17. Адиабатические квазипотенциалы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Широкое внедрение в научные исследования и практику квантовых генераторов оптического диапазона поставило перед атомной физикой новые задачи, связанные с действием на атомы и молекулы электромагнитного излучения большой мощности. Это объясняется тем, что в сильных полях существенными становятся нелинейные процессы, не проявлявшиеся в слабых полях. К ним относятся динами -ческий эффект Штарка, оптическая нутация, многофотонные поглощение и ионизация, генерация гармоник, вынужденное комбинационное рассеяние и т.д. Изучение нелинейных явлений представляет боль -шой интерес. Область их исследования известна как нелинейная спектроскопия. Её развитие поставило перед теоретиками задачу создания соответствующего аппарата, описыващего взаимодействие сильного светового поля с веществом.
Для описания поведения квантовой системы в монохроматическом поле оказалось полезным понятие о квазиэнергетических состояниях, являющихся аналогом обычных стационарных состояний. Характеризующие эти состояния значения квазиэнергии определяют частоты излучения и поглощения света системой в поле. Спектр квази -энергий можно поставить в соответствие энергетическому спектру системы при адиабатическом выключении электромагнитного поля. Б случае резонанса ■ поля с переходом между уровнями системы ква-зиэнергия оказывается вырожденной в нулевом порядке по полю. В результате динамического эффекта Штарка вырождение снимается. Соответствующие волновые функции представляют собой суперпозицию состояний, находящихся в резонансе, с коэффициентами зависящими от интенсивности поля и расстройки резонанса. Это цроиводит к

(состояния ъ/г , т = ± 3/г не взаимодействуют с полем). Таким образом, сверхтонкая структура штарковских подуровней (1 = 0,1)
содержит три двукратно вырожденных уровня. Рис.5 показывает эту структуру, а рис. 6 - ее зависимость от расстройки А
§ 5. Симметрия квазиэнергетических состояний.
В данном параграфе мы рассмотрим свойства симметрии КЭС и их следствия на примере состояний сверхтонкой структуры, что не ограничивает общности полученных результатов.
Уравнение (4.4) определяет систему ортонормированных функций, удобную для исследования взаимодействия квантовомеханической системы с электромагнитным полем, например, с дробным полем, возмущакщим уравнение (4.4). При таких исследованиях существенными являются свойства симметрии функций и(2,±) .
Очевидно, что пространственная симметрия оператора Ж , вообще говоря, ниже симметрий гамильтониана Н системы в отсутствие поля. Однако при переходе к пространству Яб’Ь происходит повышение симметрии вследствие гармонической зависимости оператора Ж от времени [138] . Действительно, оператор
возмущения
V = - 0І Ь0 СОБ со±
коммутирует с оператором ІТ(Ч/2)= ! (Уг) I , где I - опера -тор инверсии координат, и Т(а±) - оператор трансляции во
времени на Д ^ .В системе с центральным или аксиально -симметричным (относительно вектора с с? ) гамильтонианом Н
оператор Ж имеет группу симметрии
морфную группе IX» а. . Поскольку собственные значения опера-