Процессы столкновения с участием ридберговских атомов и уширение спектральных линий

• Автор: Лебедев, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 262 с. : ил.

Оглавление
1 Введение
2 Развитие импульсного приближения и квазиклассического подхода
к столкновениям ридберговских атомов с нейтральными частицами
2.1 Модель квазисвободного электрона
2.2 Квазиклассическое описание переходов методом прицельного параметра
2.2.1 Предварительные замечания
2.2.2 Постановка задачи и основные приближения
2.2.3 Вероятности переходов в модели псевдопотенциала Ферми
2.3 Теория бинарных столкновений в приближении длины рассеяния
2.3.1 Переходы п1 — п' на вырожденные подуровни другого энергетического уровня
2.3.2 Переходы между водородоподобными уровнями п —> п'
2.4 Квантовое импульсное приближение для переходов между высоковозбужденными уровнями
2.4.1 История вопроса
2.4.2 Амплитуда рассеяния в импульсном приближении
2.4.3 Выражение сечений переходов п11 —Э п'1' 3' и п1 —> п'Г через
радиальный интеграл в импульсном представлении
2.4.4 Переход к координатному представлению
2.5 Квазиклассический вариант импульсного приближения для возбуждения и ионизации атома
2.5.1 Общая формулировка теории бинарных столкновений
2.5.2 Сечения переходов п1 —> п', п —Э п! и ионизации при медленных
и быстрых столкновениях
2.5.3 Разложение сечения по парциальным волнам электрон-атомного
рассеяния
2.6 Анализ условий применимости модели квазисвободного электрона и импульсного приближения
3 Столкновительные процессы, индуцированные рассеянием ридбер-говского электрона на возмущающем атоме
3.1 Переходы между компонентами тонкой структуры и упругое
рассеяние

3.1.1 Предел слабой связи
3.1.2 ./-перемешивание при высоких, низких и промежуточных п
3.2 Квазиупругие переходы с изменением орбитального момента: /-перемешивание
3.3 Неупругие переходы с изменением главного и орбитального квантовых чисел
3.3.1 Сечение неупругого процесса п, /-перемешивания
•3.3.2 Соотношения скалирования
3.4 Ионизация атома в модели квазисвободного электрона
3.5 Обобщение результатов методом эффективного радиуса
Ударное уширение спектральных линий и тушение высоковозбужденных уровней в газе
4.1 Ширина и сдвиг линии на переходе между сильно и слабовозбужденными уровнями
4.1.1 Исходные формулы ударной теории уширения
4.1.2 Уширение линии в процессах упругого и неупругого рассеяния
4.1.3 Сдвиг высоких уровней при неупругом рассеянии
4.2 Процессы уширения и тушения при наличии резонанса на ква-зидискретном уровне возмущающей частицы
4.2.1 Особенности уширения и тушения в щелочных парах
4.2.2 Вклад 3Р-резонансного рассеяния в уширение высоких уровней
4.3 Тушение ридберговских уровней в инертных газах. Результаты расчетов и анализ экспериментальных данных
4.3.1 Тушение уровней Не(л1Р), Уа(дВ), 1л(пВ,дР,п8) и Шэ (тгБ) в
процессах /- и п,1- перемешивания в гелии
4.3.2 Влияние поляризационного взаимодействия на скорости тушения уровней Уа(пВ), 1л(дВ) и Шэ (дБ) в неоне
4.3.3 Роль эффекта Рамзауэра-Таунсенда в тушении уровней Уа (пЭ, дБ),
Шэ (дБ, дБ, пР) и Хе(пР) атомами Аг, Кг, Хе
4.3.4 Тушение уровней Шэ (п2В3/2), Се (шВз/г) и Сэ (д2Р1/2) в процессах J- и п, /-перемешивания
4.3.5 Основные закономерности процессов тушения в инертных газах
4.4 Результаты по уширению и тушению ридберговских уровней
в парах щелочных металлов
4.4.1 Тушение высоких уровней Ы (дБ, пВ) + 1л, Ка(пБ, лВ) + Уа и
Шэ (дБ) + Шэ
4.4.2 Уширение линий в столкновениях К (дБ) + К, Шэ (пв) + Шз,
Уа (дЭ, дБ) + Уа и К (дБ) + Шэ
Возбуждение и ионизация ридберговского атома при рассеянии возмущающей частицы на ионном остове
5.1 Эффекты ионного остова в неупругих процессах
5.2 Встряхивание высоковозбужденного атома
5.2.1 Переходы слабосвязанного электрона при внезапном возмущении ионного остова

5.2.2 Дипольное приближение в модели встряхивания
5.3 Квазимолекулярный подход
5.4 Обмен энергии внешнего электрона квазимолекулы с трансляционным движением атомов
5.4.1 Электрон-дипольный механизм переходов в одном терме квази-молекулярного иона
5.4.2 Расчет матричных элементов перехода в терме с глубокой ямой методом компонент Фурье
5.4.3 Девозбуждение водородоподобных уровней
5.4.4 Прямая и ассоциативная ионизация
5.5 Резонансный обмен энергии ридберговского и внутренних электронов квазимолекулы
5.5.1 Переходы в окрестности точек пересечения термов
5.5.2 Квадрупольные переходы и ионизация при столкновениях атомов инертного газа Хе(п) + Не, Кг
5.5.3 Дипольная ионизация в столкновениях атомов Хе(п') + Хе
6 Релаксация электронной и колебательной энергии по высоковозбужденным уровням и излучательные процессы
6.1 Электрон-ионная рекомбинация на атомах буферного газа
6.1.1 Рекомбинация в плазме смеси инертных газов Не/Хе
6.1.2 Расчет потока и коэффициента рекомбинации в рамках модифицированного диффузионного приближения
6.2 Переходы между колебательными уровнями и диссоциация молекулярных ионов при столкновениях с электронами
6.2.1 Исходные формулы теории возмущений
6.2.2 Дипольное возбуждение высоких колебательных уровней
6.2.3 Диссоциативная рекомбинация и прямая диссоциация молекулярного иона без пересечения термов: е + НеН+
6.3 Предиссоциация и автоионизация колебательно-возбужденной молекулы с ридберговских уровней
6.4 Излучательные процессы вблизи границы диссоциации двухатомных молекул и ионов
6.4.1 Фотодиссоциация и радиационный распад высоких уровней
6.4.2 Фотоассоциация и трансляционное поглощение света

Я/2па0
*1(Уо)
гОо)
о СЗ сч * ?: СМ

п;а0
Рис. 2.1. График функции ф{х) в зависимости от величины х = /?/'2п;а0 отношения межъядерного расстояния к радиусу ридберговского атома при различных значениях параметра неупругости А = 0.2, 1 и 3 (панель а). Панель б иллюстрирует безразмерные параметры квазиклассической модели [ЮЗ]: максимальные значения £тах = Дтах/2гга0 и утах = ртм/2п2.а0, величины у = р/2п*а0 и г. а также корни (у0) и (уо) уравнения (2.41) для фиксированного прицельного параметра У — Уо ~ ро/2п2„а0.