Метод квазиэнергий в расчетах нелинейных оптических характеристик атомно-молекулярных систем

• Автор: Гусаров, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 84 с. : ил.

Содержание
1 Введение
2 Нелинейные восприимчивости
2.1 Основные положения
2.2 Выражения для молекулярных поляризуемостей
2.3 Методы вычисления молекулярных поляризуемостей
2.4 Оптические восприимчивости в области аномальной
дисперсии
3 Квазиэнергетический метод
3.1 Квазиэнергетические состояния в периодическом поле
3.2 Свойства квазиэнергетических состояний
3.3 Вычисление оптических восприимчивостей в рамках
квазиэнергетического подхода
3.4 Метод МК ССП для квазиэнергетических состояний
3.5 Дисперсионные зависимости оптических восприимчивостей Ве, 1лН
4 Учет характеристик реальных источников света
4.1 Характеристики источников илзучения
4.2 Усреднение по фазе
4.3 Влияние фронта световой волны
4.4 Исследование дисперсионных зависимосетй оптических восприимчивостей

5 Квазиэнергия и метод конечного поля в расчетах восприимчивостей атомов и молекул
5.1 Обобщенные восприимчивости
5.2 Теория возмущений для квазиэнергетического состояния
5.3 Нелинейные оптические восприимчивости Не, ИЩ
Заключение
Список литературы
1 Введение
Непрерывное совершенствование мощных источников светового излучения, а также поиск материалов с новыми существенно нелинейными электрооптическими свойствами постоянно стимулируют интерес теоретиков и экспериментаторов к изучению процессов распространения и взаимодействия переменного электромагнитного поля с веществом. Важную роль в исследовании этих процессов играет изучение взаимодействия света с атомномолекулярными системами. Результатом работ проводимых в этом направлении за последние десятилетия стало появление новой области в современной квантовой теории - нелинейной атомномолекулярной спектроскопии, задачей которой является рассмотрение и теоретическая интерпретация закономерностей отклика атомно-молекулярных систем на действие поля сильной световой волны.
Оптические свойства молекул описываются обычно в терминах (гипер) поляризуемостей или оптических восприимчивостей различных порядков, которые в большой степени определяют процессы протекающие при взаимодействии света с веществом. Например, через дипольную динамическую поляризуемость выражается оптическая рефракция, показатель преломления, диэлектрическая проницаемость, силы Ван-дер-Ваальса. Анизотропией поляризуемости определяется деполяризация рассеяния света и эффект Керра и т.п. Следует отметить, что, несмотря на
так как лишь для этих систем удается найти аналитическое решение соответствующего уравнения. Поэтому для отыскания волновых функций квазиэнергетических состояний более сложных систем приходится пользоваться приближенными методами.
Если потребовать выполнения условия (Ф|<9Ф/<9Е) то собственное значение в уравнении (32) будет зависеть от времени £(1) и для волновой функции можно будет написать динамический аналог теоремы Гельмана-Фейнмана [42]. Тогда оптические восприимчивости можно вычислять как производные от квазиэнергии по декартовым составляющим Фурье-компонент приложенного поля:
Если же теорема Гельмана-Фейнмана не выполняется, то оптичес-
польного момента, найденного с приближеннми волновыми функциями. Иногда для вычисления диполльного момента специально вводят постоянное ’’сканирующее” поле Р0[7], для которого выполняется теорема Г ельмана-Фейнмана (для переменного поля она может не выполняться):
(41)
кие характеристики вычисляются на основе разложения (10) ди-
Тогда: