Вероятности одно-, двух- и трёхфотонного колебательно-вращательного возбуждения двухатомных молекул и их изотопные различия

• Автор: Чернявский, Виктор Павлович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 c. : ил

ГЛАВА I. МНОГОФОТОННОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

АНГАРМОНИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА

§ 1.1. Теория возмущений и резонансное

приближение метода квазиэнергий

§ 1.2. Вероятности резонансных многофотонных колебательно-вращательных переходов

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ВОЗМУЩЕННОГО ОСЦИЛЛЯТОРА МОРЗЕ К ТОЧНЫМ ВЫЧИСЛЕНИЯМ ЭНЕРГИЙ, ДИПОЛЬНОГО МОМЕНТА И МАТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ

§ 2.1. Возмущенные состояния осциллятора

Морзе
§ 2.2. Экспоненциальное представление стационарных возмущений модельного потенци-ала

§ 2.3. Сходимость последовательных приближений для возмущенного осциллятора Морзе

§ 2.4. Определение функции дипольного момента

§ 2.5. Эффекты колебательно-вращательного
взаимодействия в молекуле СО
Основные результаты главы
ГЛАВА 3. МАТРИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ И ИХ ИЗОТОПНЫЕ РАЗЛИЧИЯ
§ 3.1. Вращающийся осциллятор Морзе
§ 3.2. Матричные элементы колебательных переходов ^J'=J )
§ 3.3. Вычисление матричных элементов в
модельном приближении

§ 3.4. Изотопные различия
§ 3.5. Точные вычисления матричных элементов
для изотопных молекул
Основные результаты главы
ГЛАВА 4. ВЕРОЯТНОСТИ МНОГОФОТОННЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНОВРАЩАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ В ИЗОТОПНЫХ МОЛЕКУЛАХ (СО) И ЭФФЕКТ 111ТАРКА
§ 4.1. Двух- и трехфотонное возбуждение СО.
Точность приближений
§ 4.2. Эффект Штарка в переменном квазирезонансном поле
§ 4.3. Изотопные различия вероятностей резонансных переходов. Эффективность возбуждения а -ветви
Основные результаты главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Изучение многофотонных процессов в молекулах представляет собой широкую и быстро развивающуюся область физики взаимодействия интенсивного лазерного излучения с веществом. Впервые возможность многофотонного возбуждения колебаний и диссоциации ангармонической молекулы была теоретически рассмотрена в работах /1,2/. Экспериментально многофотонные переходы исследовались в работе /3/, в которой наблюдалась многофотонная ионизация молекулы водорода. Исключительно большой интерес, наблюдающийся сегодня к исследованию резонансных процессов взаимодействия интенсивного лазерного излучения с молекулами, связан с открытием и экспериментальным изучением явления многофотонной диссоциации двухатомных /4/ и многоатомных /5,6/ молекул и его изотопической селективности /7/ (см.также /8,9/ и цитируемую там литературу). Несмотря на то,что исследования этих процессов ведутся теперь во многих лабораториях, теоретическое объяснение явлений многофотонного возбуждения и диссоциации многоатомных молекул до сих пор носит лишь качественный характер, что объясняется почти полным отсутствием спектроскопических данных для колебательных уровней V > I многоатомных молекул. В этой связи особое значение приобретают теоретические /10-13/ и экспериментальные (см.»например, /14-16/) исследования многофотонных процессов в более простом случае двухатомных молекул, причем в последние годы число работ в этом направлении быстро возрастает. Таким образом, актуальность темы диссертации обусловлена интенсивным развитием экспериментальных методов и техники нелинейной спектроскопии молекул и настоятельной потребностью в развитии теории и методов расчетов их нелинейных характеристик (се-

В настоящее время построение эмпирических функций d(r)
на основе экспериментальных интенсивностей является единственным
удовлетворительным методом определения дипольного момента СО о о
(при 0,8 А ^ г ^ 1,5 А), так как теоретические расчеты не
приводят пока к достаточно надежным результатам (см. /56/). Оп -ределение матричных элементов переходов между высокими уровнями представляет практический интерес (например, в /24/ лазерные переходы в СО экспериментально исследовались вплоть до V = 37).
Для таких переходов необходимо дополнительно знать поведение о о
d(r) при 1,5 А * г ^ 1,9 А (см. рис. 3), то есть в
области значительно более широкой, чем область точного оцределе -ния d(r) по экспериментальным интенсивностям. Тем не менее оказывается, что экспоненциальное представление дипольного момента позволяет дать достоверные оценки вероятностей переходов между высоко возбужденными уровнями. Полученные результаты демонстрируют относительно слабую зависимость матричных элементов переходов от выбора функций d (г) , построенных с помощью
( V = 0 - 4). Например, для V - 25 различия между мат -ричными элементами < v | d5(r)| v +av > и < v | dp(r)| V+AV >
составляют около 15% при AV = 2, менее 2% для AV = О и менее 3% для AV = I. Это происходит несмотря на то, что функция дипольного момента ds(r) при г ~ Гпаа/Х( V = 25) (то есть в области, где волновые функции комбинирующих состояний имеют максимум) расходится и ее поведение в целом резко отличается от dp(r)